Перейти к содержанию
    

Работа ПЛИС в импульсном режиме

9 минут назад, iosifk сказал:

Вот и ответ на Ваш вопрос. Правильно сказал Денис - нет броска тока и нет проблемы!

У Вас как сейчас сделана нагрузка по току для стабилизатора: "Полундра, за Родину, за Сталина, Урааааа"... И стабилизатор получает большой перепад сигнала, который приводит к длительному переходному процессу. И это плохо... А как говорят добрые люди, если пьянку нельзя отменить, то ее надо возглавить. А потому сделайте как у ракетчиков: "1-я ступень - полет нормальный, 2-я ступень ... ну и так далее" ...И это по времени надо растянуть примерно на время переходного процесса. Т.е. либо сделать "ступенчатый пожиратель тока" а потом его отключить и включить рабочую часть проекта, ну либо  рабочую часть проекта включать опять же частями... И при выключении - в обратном порядке... Тогда стабилизатор попадет в малосигнальную часть характеристики, а там быстродействие больше, чем в при больших сигналах...

Я извиняюсь, но по моему Вы не поняли. Прочитайте внимательно мой ответ Денису.

5 минут назад, blackfin сказал:

Так может, это не ПЛИС'ы контрафактные, а PTH08T240 ?

Вы правы, у меня было такое предположение. Попробовал этот стабилизатор для эксперимента заменить на 16-ти амперный, монтаж был выполнен короткими толстыми проводниками.

Просадка напряжения визуально не изменилась, а по "бороде" на мой взгляд стало даже хуже, вернул всё назад.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Всё же что говорит осциллограф? Может за год нашлась возможность взять на время хороший? Потому что может быть какая нибудь чудная наводка, переотражение или ещё что-то.

Ну на худо конец просто положить на плату кусок феррита чтобы чутка придушить иголки?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

7 minutes ago, _sda said:

разные экземпляры микросхем по разному реагируют на такой перепад напряжения

ИМХО неизвестно, что на что некорректно реагирует. На китах ставят тучу мелкой керамики в непосредственной близости под микросхемой (с обратной стороны печатной платы). Крупняк - может стоять в относительном отдалении (на полигонах питания). И это понятно почему.

Второе - если сигнал уже в цифровом ядре - то как-то мне трудно представить, что 3% пульсации питания в состоянии сбить нолик или единичку. Но измерять нужно на ногах питания, а не там, где БП выдает питание на полигоны. Из-за косяков в разводке платы может образоваться большая индуктивность проводников к выводам питания, соответственно - при синхронном переключении большого кол-ва логики могут образовываться значительные пульсации на этих ногах.

Третье - было высказано предположение о сбоях в каналах LVDS - ИМХО очень вероятная причина. Надо бы внимательно посмотреть питание этих банков... Ну и опять же - блокировочная мелкая керамика (0,01-0,1 мкФ) чуть ли не на каждой паре выводов питания.

ЗЫ для снижения индуктивности питательных выводов используется технология via-in-pad, при этом блокировочные конденсаторы практически паяются на шарики микросхемы, через плату.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

18 минут назад, MegaVolt сказал:

Всё же что говорит осциллограф? Может за год нашлась возможность взять на время хороший? Потому что может быть какая нибудь чудная наводка, переотражение или ещё что-то.

Ну на худо конец просто положить на плату кусок феррита чтобы чутка придушить иголки?

Извиняюсь, не понял о каких иголках речь. В моём случае иголки и "борода" наблюдаются в шине данных, длительность иголок один период тактовой (0,9нс). Как тут феррит поможет?

23 минуты назад, Yuri124 сказал:

Второе - если сигнал уже в цифровом ядре - то как-то мне трудно представить, что 3% пульсации питания в состоянии сбить нолик или единичку. Но измерять нужно на ногах питания, а не там, где БП выдает питание на полигоны. Из-за косяков в разводке платы может образоваться большая индуктивность проводников к выводам питания, соответственно - при синхронном переключении большого кол-ва логики могут образовываться значительные пульсации на этих ногах.

Третье - было высказано предположение о сбоях в каналах LVDS - ИМХО очень вероятная причина. Надо бы внимательно посмотреть питание этих банков... Ну и опять же - блокировочная мелкая керамика (0,01-0,1 мкФ) чуть ли не на каждой паре выводов питания.

ЗЫ для снижения индуктивности питательных выводов используется технология via-in-pad, при этом блокировочные конденсаторы практически паяются на шарики микросхемы, через плату.

Выше я уже писал что к самому ядру у меня вопросов нет, его функциональность не нарушается, дефект наблюдается только в шине данных. Питание банков с LVDS облазил с осциллом, криминала не заметил.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

32 minutes ago, Yuri124 said:

ИМХО неизвестно, что на что некорректно реагирует. На китах ставят тучу мелкой керамики в непосредственной близости под микросхемой (с обратной стороны печатной платы). Крупняк - может стоять в относительном отдалении (на полигонах питания). И это понятно почему.

Второе - если сигнал уже в цифровом ядре - то как-то мне трудно представить, что 3% пульсации питания в состоянии сбить нолик или единичку. Но измерять нужно на ногах питания, а не там, где БП выдает питание на полигоны. Из-за косяков в разводке платы может образоваться большая индуктивность проводников к выводам питания, соответственно - при синхронном переключении большого кол-ва логики могут образовываться значительные пульсации на этих ногах.

Третье - было высказано предположение о сбоях в каналах LVDS - ИМХО очень вероятная причина. Надо бы внимательно посмотреть питание этих банков... Ну и опять же - блокировочная мелкая керамика (0,01-0,1 мкФ) чуть ли не на каждой паре выводов питания.

ЗЫ для снижения индуктивности питательных выводов используется технология via-in-pad, при этом блокировочные конденсаторы практически паяются на шарики микросхемы, через плату.

Это Virtex 5, там блокировочная керамика со сверхнизкой индуктивностью выводов прямо под термораспределительной крышкой распаяна, вблизи кристалла, и по даташиту других маленьких кондёров не требуется.

Исключением являются самые маленькие кристаллы XC5VLX20 и XC5VLX30 в 324/323 корпусах - у них встроенных кондёров нету.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1 час назад, blackfin сказал:

Так может, это не ПЛИС'ы контрафактные, а PTH08T240 ?

Кстати, ведь это не объясняет того факта что на одной плате ток потребления ядра с непрерывным сигналом 4 ампера, а на другой плате 6 ампер.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Приветствую!

50 minutes ago, _sda said:

Ну на худо конец просто положить на плату кусок феррита чтобы чутка придушить иголки?

Прикольно наблюдать работу инженерной мысли :shok: На картинке TC  просадка в 60 us!!! Какие могут быть переотражения, и проблемы с блокировочной керамикой при такой длительности ? 

Тем более в доке на PTH08T240 приведены графики  размаха перепадов напряжения от скачков нагрузки - в худшем случае при 300 uF - 20 mV/A! (правда фиг поймешь размерность времени на графике ступеньки). 

Ну и при посадке сыпется скорее всего DCM/PLL или задержки плывут на клоковых цепях на serial стороне LVDS.  

Я бы для начала проверил заканчивается ли переходной  при увеличении длины импульса нагрузки  - или это  стационарное значение. А потом уж фантазировал.   

Удачи! Rob.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

13 часов назад, RobFPGA сказал:

Ну и при посадке сыпется скорее всего DCM/PLL или задержки плывут на клоковых цепях на serial стороне LVDS.  

Я бы для начала проверил заканчивается ли переходной  при увеличении длины импульса нагрузки  - или это  стационарное значение. А потом уж фантазировал.   

1). Если это так, знаете ли Вы какие нибудь рецепты против этого?

2). Да, заканчивается. Примерно через 200мкс от начала импульса (если сделать длительность импульса например 1 мс) ОС PTH08T240 возвращает напряжение в исходное состояние.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

11 hours ago, RobFPGA said:

На картинке TC  просадка в 60 us!!! Какие могут быть переотражения, и проблемы с блокировочной керамикой при такой длительности ? 

Не там смотрите.. :acute:

Напряжение на конденсаторе при "мгновенном" увеличении тока нагрузки на величину "I" изменяется по закону:

Uвых(t) = Uпит - (1/C) * I * t.

Поэтому для оценки влияния блокировочной керамики на переходной процесс важен именно линейный участок "просадки", то есть, важна длительность именно переднего фронта импульса.

И судя по картинке ТС, длительность этого фронта на порядок меньше: ~10 мкс.

А это соответствует частотам: ~100 кГц.

И это как раз те частоты, где работает керамика и не работает PTH08T240..

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

2 часа назад, blackfin сказал:

Uвых(t) = Uпит - (1/C) * I * t.

Поэтому для оценки влияния блокировочной керамики на переходной процесс важен именно линейный участок "просадки", то есть, важна длительность именно переднего фронта импульса.

Странно, вчера Вы критиковали меня за эту формулу, а сегодня сами приводите.

Ну да ладно. Вы правы, важна длительность именно переднего фронта импульса. Таким образом, нам нужно уменьшить dU/dT фронта так, чтобы к моменту окончания импульса просадка была не более желаемой, например 5мв. А как это сделать? Подключением конденсатора достаточной ёмкости. Ёмкость можно определить из приведенной Вами формулы. И она будет совсем не сотни микрофарад. А влиянием стабилизатора во время фронта можно пренебречь, инерционность ОС просто не позволяет стабилизатору активно вмешаться в этот процесс.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1 hour ago, _sda said:

Странно, вчера Вы критиковали меня за эту формулу, а сегодня сами приводите.

Я критиковал не формулу, а значения, которые вы в неё подставляете:

Quote

... длительность радиоимпульса 200 мкс ...

DC/DC преобразователь должен за это время уже 10 раз отследить изменение нагрузки. То есть, в формулу для значения емкости нужно подставлять ~20 мкс.

Кроме того, если речь идет о PLL, то важна, КМК, не амплидуда "провала", а скорость нарастания напряжения на переднем и заднем фронтах "провала".

То есть, если спектр помехи по шине питания попадает в полосу пропускания ФНЧ петли ФАПЧ, то возможен сбой в слежении.

В этом случае не нужно стремиться уменьшать пульсации по питанию до 5 мВ. Достаточно сделать фронты пульсаций в 2-3 раза длиннее..

Но все это можно проверить только на практике..

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Приветствую!

2 hours ago, _sda said:

А как это сделать? Подключением конденсатора достаточной ёмкости. Ёмкость можно определить из приведенной Вами формулы.

Вот поэтому в доках на стаб несколько страниц посвящены выбору входных/выходных конденсаторов c формулами и диаграммами -  и 300 uF выходной емкости это почти минимум, причем как в обычном режиме так и для TurboTrans.  Хотите меньше просадку - добавляете хорошую емкость. 

15 hours ago, _sda said:

1). Если это так, знаете ли Вы какие нибудь рецепты против этого?

Бороться против ветряных мельниц почетно но малопродуктивно. :unknw: Можно попробовать задрать питание ядра на те же 30-40 mV  и посмотреть что будет при этом. Не факт что только в этом проблема - может еще что то происходит на плате при этом.

Удачи! Rob. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

17 часов назад, _sda сказал:

Извиняюсь, не понял о каких иголках речь. В моём случае иголки и "борода" наблюдаются в шине данных, длительность иголок один период тактовой (0,9нс). Как тут феррит поможет?

Откуда такая уверенность? Вы смотрели канал обмена до входа? Одному аллаху известно что именно твориться на входах плис. И никто не отменяет возможных причин именно вне плис а не внутри. Например что происходит с сигнальными землями при скачке тока в них 3А? Или куда эти 3А наводят помеху? И т.д. и т.п. Опять же если проблема в питании то почему повышенное питание не лечит проблему?

17 часов назад, RobFPGA сказал:

Прикольно наблюдать работу инженерной мысли :shok: На картинке TC  просадка в 60 us!!! Какие могут быть переотражения, и проблемы с блокировочной керамикой при такой длительности ? 

То что сбои появляются только при просадке питания не означает что причина именно в питании. Проблемы в обмене между двумя микросхемами и проблемы на питании МОГУТ усугублять ДРУГИЕ проблемы так что они становиться заметными. Ну банально например 3А скачёк питания подбрасывает сигнальную землю куда нибудь в космос и или ещё какие чудеса. Так что с инженерной мыслью всё хорошо. Мы не видели ни разводки, ни осциллограмм. Фантазировать можно всё что угодно. А учитывая что до сих пор колдовство с питанием не дало никаких результатов говорит скорее о том что проблема где то рядом но не в питании. Особенно если почитать прошлую схему где автор добавлял по питанию более 70мВ. Т.е. питание ядра гарантированно было больше 1В.

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1 час назад, MegaVolt сказал:

Т.е. питание ядра гарантированно было больше 1В.

Похоже дело не в абсолютном значении напряжения питания, а в перепаде. Он же как был 30мв , таким и остался. Каков механизм - х.з.

Меня сейчас больше донимает вопрос не о переразводке платы, а о том что делать с этими двумя платами которые не похожи на десятки других таких же плат.

2 часа назад, RobFPGA сказал:

Вот поэтому в доках на стаб несколько страниц посвящены выбору входных/выходных конденсаторов c формулами и диаграммами -  и 300 uF выходной емкости это почти минимум, причем как в обычном режиме так и для TurboTrans.  Хотите меньше просадку - добавляете хорошую емкость. 

В том то и дело что хорошая ёмкость по моим прикидкам получается очень большой и должна иметь esr порядка единиц миллиом.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

12 minutes ago, _sda said:

В том то и дело что хорошая ёмкость по моим прикидкам получается очень большой и должна иметь esr порядка единиц миллиом.

И что мешает вместо C56,C57,C58 запаять три шт.: EEF-GX0D561R ?

Получите емкость: 1680 uF и сопротивление: 1 mOhm.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...