MOCna strona FPGA, czyli odpowiedzi na pytania „ile?” i „jak?” przy zasilaniu układów programowalnych (2)

MOCna strona FPGA, czyli odpowiedzi na pytania „ile?” i „jak?” przy zasilaniu układów programowalnych (2)
Pobierz PDF Download icon

Zasilacze układów FPGA należą do najbardziej złożonych systemów elektronicznych, jakie stosuje się do dostarczania prądu do urządzeń półprzewodnikowych. Muszą być bardzo precyzyjne, szybkie i łatwe do kontrolowania. Jednocześnie oczekujemy, że sekcje zasilania układów programowalnych będą coraz mniejsze, bardziej energooszczędne i będą zawierały coraz bardziej zaawansowane algorytmy sterowania i programowej kontroli dostarczanych napięć. Sprawę komplikuje dodatkowo fakt podziału FPGA na wiele bloków składowych, z których każdy zasilany jest osobnym, innym napięciem. W drugiej części cyklu omówimy układy do załączania tych napięć w odpowiedniej kolejności.

Poradnik opisuje, na przykładzie układów Arria 10, produkowanych przez Alterę, w jaki sposób należy projektować systemy zasilania dla układów półprzewodnikowych tego typu. W ramach artykułu omówione zostaną zasady zasilania układów oraz optymalne rozwiązania systemów zasilania, oparte na scalonych kontrolerach zasilania, takich jak np. LTC3887, LTC2977 i LTM4677 dostarczane przez firmę Analog Devices.

W pierwszej części poradnika pisaliśmy o statycznych parametrach zasilania, szczególnie o wartości napięcia zasilającego i wymaganej dokładności stabilizacji tego napięcia. Opisany algorytm doboru napięcia zasilającego pozwala nie tylko na uzyskanie optymalnej wydajności obliczeniowej układu FPGA, ale także zapewnienie możliwie energooszczędnej pracy.

Redukowanie wymiarów tranzystorów pozwala na konstrukcję szybszych bloków logicznych, jednak elementy te są o wiele delikatniejsze. Współczesne układy programowalne wymuszają wiele kompromisów w tym zakresie, głównie dzieląc cały układ na niezależnie zasilane bloki o różnych funkcjach. Każdy z tych bloków ma swoją, niezależną specyfikację napięcia zasilania. Bloki te - tzw. domeny zasilania - muszą być załączane w ściśle określonej kolejności, inaczej układ może

...
Aby kontynuować czytanie wykup Prenumeratę
Artykuł ukazał się w
Elektronika Praktyczna
styczeń 2020
DO POBRANIA
Materiały dodatkowe
Zobacz też