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FPGA

LT3070-1:5A、低噪声、可编程输出、85mV 压差线性稳压器

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LT®3070-1 是一款低电压、UltraFast™ 瞬态响应线性稳压器。该器件提供高达 5A 的输出电流,典型压差为 85mV。0.01μF 基准电压旁路电容将输出电压噪声降至 25μVRMS。LT3070-1 EN 引脚控制基准电压源软启动特性,而 LT3070 通过BIAS 引脚电源电压控制基准电压源软启动。

LT3070-1 的高带宽允许使用低 ESR 陶瓷电容,从而节省体电容和成本。LT3070-1 的特性使其成为高性能 FPGA、微处理器或敏感通信电源应用的理想选择。

输出电压可在 0.8V 至 1.8V 范围内以 50mV 的增量进行数字选择。裕量调节功能允许用户以±1%、±3% 或 ±5% 的增量调节系统输出电压。该 IC 集成了独特的跟踪功能,可控制降压调节器来为 LT3070-1 的输入供电。该跟踪功能驱动降压调节器,将 LT3070-1 的输入电压维持在VOUT + 300mV,从而最大限度地降低功耗。内部保护功能包括 UVLO、反向电流保护、带电源折返的精密限流和热关断。LT3070-1 稳压器采用耐热性能增强型 28 引脚 4mm x 5mm QFN 封装。

<strong>特点</strong>

FPGA电源的“护理和喂养”: 成功的道与因

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<strong>作者:Nathan Enger</strong>

<strong>简介</strong>

现代FPGA是有史以来最复杂的集成电路之一,它们采用最先进的晶体管技术和顶尖的架构,以实现令人难以置信的灵活性和最高的性能。随着时间的推移和技术的进步,这种复杂性决定了,在用FPGA设计和实现系统时,需要做出某些妥协。这一点在电源中最为明显,FPGA每次更新换代,电源都要提高精度、灵活性、可控性、效率和故障感知能力,还要减小体积。

在本文中,我们将专门讨论针对Altera® Arria 10 FPGA的部分约束性规格以及这些规格对电源设计的影响。然后,我们将讨论最佳供电解决方案,讨论如何运用ADI公司的整套电源系统管理(PSM)IC(包括LTC3887、LTC2977和LTM4677),成功地达到规格要求,使FPGA实现最佳的效率、速度和功率水平。

FPGA电源要求(解读数据手册)工程师应该将大部分时间用于编程——他们不希望花费时间和精力去考虑如何设计合适的电源。实际上,最佳供电方案就是采用一种既能满足项目当前需求,又能达到项目升级发展需求的,强大、灵活且行之有效的设计方案。在此,我们将仔细考察一些重要的电源规格及其含义。

【视频】对Intel Arria ARM Cortex 20nm SoC FPGA上的8个供电轨排序

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ADI Guneet Chadha探讨电源系统管理(PSM)如何确定Intel Arria ARM Cortex 20nm SoC FPGA上8个电源的时序或按照预定顺序开启各电源

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【视频】为高端FPGA和μProcessor供电时面临的三大设计挑战

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ADI公司的Guneet Chadha将探讨当内核电压不断降低时,电源管理解决方案要解决的三大设计挑战。

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适合空间受限应用的最高功率密度、多轨电源解决方案

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<strong>作者:Maurice O’Brien</strong>

随着通信、医疗和工业设备的总体尺寸不断缩小,电源管理设计变得越来越重要。本文讨论高度集成的全新电源管理解决方案的应用,这些新器件为 RF 系统、FPGA 和处理器供电所带来的优势,以及有助于设计人员快速实现新设计的设计工具。

在通信基础设施中,毫微微蜂窝和微微蜂窝的兴起推动基站向更小型化方向发展,这对数字基带、存储器、RF收发器和功率放大器的供电提出了复杂要求,必须在最小的面积中提供最高的功率密度,如图 1 所示。典型的小蜂窝系统需要密度非常高的电源,它能以快速瞬变响应输送大电流以便为数字基带供
电,同时利用低噪声、低压差调节器(LDO)为AD9361 RF捷变收发器™、温度补偿晶体振荡器(TCXO)和其他噪声关键电源轨供电。将开关稳压器的开关频率设置到关键RF频段以外可降低噪声,并且同步开关稳压器可确保拍频不影响RF性能。降低数字基带的内核电压(VCORE)可将低功耗模式的功耗降至最低,电源时序控制则可确保数字基带在RF收发器使能之前上电并运行。数字基带与电源管理之间的I2C接口允许改变降压调节器的输出电压。为提高可靠性,电源管理系统可以监控其自身的输入电压和芯片温度,向基带处理器报告任何故障。

基于FPGA的系统通过合成两条视频流来提供3D视频

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<strong>作者:Witold Kaczurba</strong>

<strong>简介</strong>

视频系统,目前已经深入消费应用的各个方面,在汽车、机器人和工业领域日益普遍。其在非消费应用中的增长主要源于HDMI 标准以及更快、更高效的 DSP 和 FPGA 的出现。

本文将概要讨论利用模拟或 HDMI 摄像机实现立体视觉(3D视频)的各种要求。文章将描述一个基于 FPGA 的系统,它将两个视频流结合成一个 3D 视频流,通过 HDMI 1.4 发射器进行传输,同时还要介绍一个基于 DSP 的系统,与通常需从两台摄像机接收数据相比,该系统可以节省 DMA 带宽。另外,本文还将描述一种方法,该方法可以实现一种并排格式,可供 3D摄像机或要求 3D 视频的系统使用。

<strong>概述</strong>

立体视觉要求使用两台摄像机,二者相距大约 5.5 厘米,这是人类双眼之间的典型间距,如图 1 所示。

FPGA的电源管理

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<strong>作者:Frederik Dostal</strong>

为FPGA应用设计优秀电源管理解决方案不是一项简单的任务,相关技术讨论有很多。本文一方面旨在找到正确解决方案并选择最合适的电源管理产品,另一方面则是如何优化实际解决方案以用于FPGA。

<strong>找到合适的电源解决方案</strong>

寻找为FPGA供电的最佳解决方案并不简单。许多供应商以适合为FPGA供电的名义推销某些产品。为FPGA供电的DC-DC转换器选择有何特定要求?其实并不多。一般而言,所有电源转换器都可用来
为FPGA供电。推荐某些产品通常是基于以下事实:许多FPGA应用需要多个电压轨,例如用于FPGA内核和I/O,还可能需要额外的电压轨来用于DDR存储器。将多个DC-DC转换器全部集成到单个稳压器芯片中的PMIC(电源管理集成电路)常常是首选。

系统演示平台便于快速进行原型制作与评估

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系统设计有时十分复杂,需要充分了解许多不同的元件,如果解决方案的各环节可以进行原型制作并快速演示,就可以简化过程,更重要的是,可以减少设计师面临的风险。凭借ADI公司的系统演示平台 (SDP),系统设计师可以重复使用核心元件,在最终系统实施前评估并演示各设计环节。SDP上提供ADI公司系列产品的元件和实验室电路评估板,并随时更新。由于之前使用过该平台,对其有一定的认知,用户很容易在熟悉的环境中评估新类别的元件。SDP连接至FPGA评估与原型制作平台,可以轻松创建并演示采用ADI元件通信的定制FPGA嵌入式设计。用户可以迅速建立定制评估与原型制作系统,还可以重复使用各种平台元件,演示各种丰富的硬件与软件概念,十分简单经济。

<strong>平台概述</strong>

基于 FPGA 的系统提高电机控制性能

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<strong>作者:Andrei Cozma 和 Eric Cigan</strong>

<strong>简介</strong>

电机在各种工业、汽车和商业领域应用广泛。电机由驱动器控制,驱动器通过改变输入功率来控制其转矩、速度和位置。高性能电机驱动器可以提高效率,实现更快速、更精确的控制。高级电机控制系统集控制算法、工业网络和用户接口于一体,因此需要更多处理能力来实时执行所有任务。现代电机控制系统通常利用多芯片架构来实现:数字信号处理器(DSP)执行电机控制算法,FPGA 实现高速 I/O 和网络协议,微处理器处理执行控制1。

随着片上系统(SoC)的出现,例如集 CPU 的灵活性与 FPGA 的处 理能力于一体的 Xilinx® Zynq All Programmable SoC,设计人员终于能够将电机控制功能和其他处理任务纳入单个器件中。控制算法、网络和其他处理密集型任务被分流到可编程逻辑,而管理控制、系统监控与诊断、用户接口以及调试则由处理单元处理。可编程逻辑可以包含多个并行工作的控制内核,以实现多轴机器或多重控制系统。由于在单芯片上实现了完整的控制器,因此硬件设计可以更简单、更可靠、更便宜。