产生FPGA所需低电压电路设计
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产生FPGA所需低电压电路设计
对于基于FPGA 的电路板而言,需要四至五个不同的低压电源对不同元件供电在现已经非常普遍。
从最开始的3.3V,然后逐步降至
2.5V、1.8V、1.5V,现在的低压仅为1.2V。
每个新一代FPGA 似乎都需要一个新的低电源电压。
除此之外,新的通信和内存技术还需要额外的新I/O 电源电
压和终端电压。
现在,基于FPGA 的电路板经常需要四至五个不同的低电压来为不同的元件供电。
同时,CMOS 门数的增加和时钟速度的提高导致了功率要求的提高。
例如,Altera 公司在其FPGA 的Stratix/Stratix GX 产品系统中提供了14 个不同产品。
在所需的功率方面,100 MHz 下最小的FPGA 时钟所需的核心逻辑的峰值功率小于1.5 W,然而当时钟速度为300 MHz 时,最大的FPGA 时钟所需的核心逻辑的峰值功率却将近21W。
这些趋势使电路板设计者不得不使用更多而且性能更好的电源。
值得庆幸的是,最新一代的低压电源管理IC 完全能够满足
这些高性能电路板提出的要求。
实际应用的电路
图 1 显示了用于从+5V 输入产生四个电源电压的单芯片解决方案。
ISL6521($1.5625)同步降压调节器包括三个线性调节器/控制器,它可以给电路板提供额外的电压。
120mA 以下的I/O 和IAUX 电流可以直接从线性调节器输
出管脚(如图所示的2.5V 和1.8V)提供。
另外,它们还可以用来控制外部晶
体管。
所有输出电压都可以使用电阻分压器进行全面调整。
ISL6521($1.5625)在接通输入电源时会自动初始化。
通电重设(POR)功能会继续监视VCC 管脚处的输入偏置电源,POR 功能会在偏置电源电压超
过其POR 阈值时初始化软启动操作。
所有电压都会在不超过40ms 单调降低,。