Virtex-4 RocketIO  – 电压调节器的建议-Altera-Intel社区-FPGA CPLD-ChipDebug

Virtex-4 RocketIO – 电压调节器的建议

问题描述

以下是1.1V电源实现的建议,如Virtex-4 XC4VFX20CES2 / 3和XC4VFX60CES2 / 3勘误表中所述,可从以下位置获得:

http://www.xilinx.com/support/documentation/virtex-4.htm

注意:Xilinx还推荐这些稳压器用于1.2V电源实现,如Virtex-4数据表(生产器件要求)中所述。

解决/修复方法

介绍

“Virtex-4 XC4VFX20CES2 / 3和XC4VFX60CES2 / 3勘误表”要求AVCCAUXTX和AVCCAUXRX的源电压为1.1V +/- 3%,与数据手册建议的偏差为1.2V +/- 5%。

器件

表1描述了Maxim MAX8556 / MAX8557 *,Linear Technologies LTC3026和ON Semiconductor NCP5663低压差(LDO)稳压器。

以下三节提供了这三种器件类型的实现细节。

Maxim MAX8556 / 8557

图1显示了典型的1.2V输出MAX8556 / 8557工作电路示例。

在图1所示的1.2V电路中,R2和R3经过修改,产生1.1V输出,如下所示:

R2 = 1.2 * R3

所以:

R3 = 1千欧

R2 = 1.2千欧

为获得最佳精度,使用0.1%的电阻容差。

建议不要使用压差操作(VIN = VOUT + VDO)。应保持VDO以上至少100 mV的附加保护带,以确保准确的调节。

输出电压选择

MAX8556和MAX8557稳压器具有0.5V至3.4V的可调输出电压。输出电压通过外部电阻分压器从输出到GN​​D设置,FB连接到中心抽头,如图1所示(以及其他两种器件类型的示例电路)。

选择R3 = <1k欧姆以实现轻载稳定性。 R2使用以下等式确定:

R2 = R3 *(VOUT / VFB – 1)

在这个等式中,VOUT是所需的输出电压,VFB是0.5V。

凌力尔特LTC3026

配置为工作在1.2V输出的LTC3026的一个示例如图2所示。

在用于1.2V输出的LTC3026工作电路中,如图2所示,R1和R2经过修改,产生1.1V输出,如下所示:

R2 = 1.75 * R1

所以:

R1 = 4.3kOhm

R2 = 7.5kOhm

为获得最佳精度,使用0.1%的电阻容差。

建议不要进行压差操作(VIN = <VOUT + VDO)。应保持VDO以上至少100 mV的附加保护带,以确保准确的调节。

安森美半导体NCP5663

典型NCP5663工作电路的一个例子如图3所示。

对于VOUT = 1.1V,R1 = 1.222 * R2。使用0.1%容差电阻可获得最佳精度。

该LDO稳压器的最大额定压差在最大电流时为1.3V。在丢失时,不保证输出调节规范。丢失操作将违反+/- 3%容差,不建议使用。因此,当使用1.1V输出工作时,需要2.6V的最小输入电压。使用1.2V输出工作时,最小输入电压为2.7V。

由于这些非标准电压通常不可用,因此通常应使用最接近的标准电压(3.3V)。这为输出提供了大量开销,但也增加了通过稳压器的功率损耗。当工作电压为3.3V时,稳压器电路的效率降至33%,输出电压为1.1V。必须在电路板中设计适当的散热,以确保稳压器正常工作。

线性稳压器将过电压转换为热量。线性稳压器芯片消耗的功率量为P = ILOAD *(VIN – VOUT)。

只有在不违反最大允许总功耗的情况下,才能达到最大额定负载电流。要使设计正常工作,不能违反最大负载和最大功耗。

封装可以消耗的最大功率由PMAX =(MaxTj-Ta)/ theta-ja给出。

– LTC3026的功耗为40摄氏度/华氏度,可在高达125摄氏度的MaxTj下工作。这意味着2.5W的总功耗可以满足25°C Ta时125°C的最高结温。

– MAX8556 / 8557的θ-ja为30°C / W.封装在25°C时可以耗散3.3W,结温为125°C。

– NCP5663的θ-ja为45摄氏度/瓦。当结温为125摄氏度时,封装可以耗散2.2W。

因此,Xilinx建议在接近最大电流负载下,将这些器件中的任何器件的VIN限制在1.5V。按照制造商的指导方针布置适当散热的器件也非常重要。

可以从制造商网站下载这两个器件的数据表。

Maxim MAX8556 / 8557:

http://pdfserv.maxim-ic.com/en/ds/MAX8556-MAX8557.pdf

凌力尔特公司LTC3026:

http://www.linear.com/pc/downloadDocument.do?navId=H0,C1,C1003,C1040,C1055,P9891,D7038

安森美半导体NCP5663:

http://www.onsemi.com/pub/Collat​​eral/NCP5663.PDF

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