最新FPGA所需求的電源IC

【規(guī)格概要】

參見(jiàn)表1?；旧希瑑煞N產(chǎn)品都是高效同步整流的降壓型控制器，不僅在重負(fù)載時(shí)的效率高，輕負(fù)載時(shí)的效率

也很高。標(biāo)準(zhǔn)電壓為0.75V/0.7V，適用低電壓，±1%的精度對(duì)于前述的±3%的精度來(lái)說(shuō)具有充分的余量。不僅

如此，通過(guò)ROHM獨(dú)創(chuàng)的H3RegTM控制模式實(shí)現(xiàn)了高速負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)(圖2)，非常適合用作FPGA電源。

表1：BD95601MUV(1ch)、BD95602MUV(2ch)的規(guī)格概要

圖2：負(fù)載電流急劇變動(dòng)也可用最小限的電壓降實(shí)現(xiàn)高速負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)

【高速負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)H3RegTM控制】

為了提高負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)的速度，有一種解決方案是使用恒定導(dǎo)通時(shí)間控制，但H3RegTM控制是進(jìn)一步提高負(fù)載急劇變動(dòng)時(shí)的瞬態(tài)響應(yīng)速度的、改進(jìn)型(改良形)恒定導(dǎo)通時(shí)間控制方式(圖3)。

圖3：ROHM獨(dú)創(chuàng)的高速負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)H3RegTM控制

?為了與內(nèi)部電壓控制比較器輸入的標(biāo)準(zhǔn)電壓(REF)進(jìn)行比較，將被分壓的輸出電壓反饋給FB引腳;

?在正常運(yùn)行中，H3RegTM控制器一旦檢測(cè)到FB引腳的電壓低于REF電壓，在下述公式規(guī)定的時(shí)間(tON)之內(nèi)，導(dǎo)通高邊MOSFET的柵極(HG)，使輸出電壓上升;

????????????????（公式）

?tON后HG一旦關(guān)斷，低邊MOSFET的柵極(LG)導(dǎo)通，F(xiàn)B引腳電壓開(kāi)始下降，當(dāng)與REF電壓達(dá)到一致時(shí)關(guān)斷LG。

?通過(guò)這樣的反復(fù)運(yùn)行，保持輸出恒定;

?負(fù)載急劇變動(dòng)時(shí)，輸出降低、過(guò)了FB引腳電壓所規(guī)定的tON時(shí)間還沒(méi)有上升到REF電壓以上時(shí)，可通過(guò)延長(zhǎng)tON時(shí)間、供給更多的電力來(lái)加快輸出電壓的恢復(fù),即提高負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)特性;

?輸出電壓恢復(fù)，即返回正常運(yùn)行。

3.整合FPGA參考設(shè)計(jì)，獲得優(yōu)異的電源特性

圖4為此次AVNET Internix Kintex7用ROHM電源模塊的VMGTAVtt輸出波形。由圖可見(jiàn)，VMGTAVtt為FPGA收發(fā)器用1.2V模擬電源，精度要求為±2.5%，最為苛刻。但是，1.2V輸出的BD95601MUV，波紋為5.6mV，誤差僅為0.47%。

圖4：電壓波紋波形

要想獲得優(yōu)異的電源，一種方法是利用電源模塊或FPGA套件的評(píng)價(jià)結(jié)束后，移植到實(shí)機(jī)時(shí)，采用參考設(shè)計(jì);同時(shí)采用獨(dú)自進(jìn)行板上電源設(shè)計(jì)的也為數(shù)不少。

當(dāng)然，值得強(qiáng)調(diào)的是，即使所有方面都進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，如果IC自身性能不夠好，無(wú)論如何調(diào)整也無(wú)法獲得所述的優(yōu)異特性。設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)電源并不是一件簡(jiǎn)單輕松的事。除了計(jì)算元件常數(shù)，為了獲得最佳特性還要進(jìn)行元件的化學(xué)研究、基板設(shè)計(jì)，而且沒(méi)有調(diào)試就無(wú)法獲得真正的性能。

一直以來(lái)，ROHM在模擬設(shè)計(jì)技術(shù)方面擁有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，擁有可實(shí)現(xiàn)具有這樣卓越特性的模塊的元件選型和基板設(shè)計(jì)技術(shù)訣竅，并具備完善的客戶(hù)支持體制。

4.總結(jié)

如前所述，F(xiàn)PGA所需要的電源，