Hallo zusammen, ich bin gerade dabei ein Spartan 3 (xc3s200) Board zu entwickeln. Viel drauf soll eigentlich garnicht. Inzwischen habe ich mich da es sich um mein erstes FPGA-Projekt handelt sehr viel zum Thema gelesen und fühle mich soweit auch ziemlich sicher. Jetzt würde ich jedoch gerne einmal auf eure Erfahrungen hören weil ich mir noch unsicher bezüglich der Spannungsversorgung des Spartan 3 bin. Zunächst mal kurz was auf dem Board drauf ist. Die gesammte Pheripherie arbeitet mit 3,3V. Dabei sind alle Takte kleiner als 80MHz. Auf der Platine wird neben einem AD-/DA-Wandler, dem FPGA noch ein kleiner µC sein. Eigentlich nicht viel los dadrauf. Natürlich kommt noch ein EEPROM mit dem Bitstream der FPGA-Configuration drauf. Bezüglich der Spannungsversorgung habe ich nun unterschiedliche dinge gelesen. Es gibt einige IC`s von TI die ihrer Webseite auch eine Unterseite spendiert haben die sich mit dem Powering des S3 beschäftigt und sehr viele Vorschläge macht. Ich habe aber auch einige male gelesen das es mit LM317 funktioniert. (einmal auch das es Programmierfehler gab weil das Ramping nich hingehauen hat) Was würdet ihr mir jetzt empfehlen zu benutzen? Achja fast vergessen: Bezüglich der Eingangsspannung habe ich folgendes vor: Für Operationsverstärker auf dem selben Board benötige ich ca. +/-15V. Das ganze wird aus einem Transformator mit Strom versorgt. Ich habe leider nur 2 Wicklungen zur Verfügung. Daher werde ich die gleichgerichtete Spannung der +15V Wicklung zum Betrieb des FPGA nutzen. Sollte es erforderlich sein muss ich einen Regler vorschalten um diese Spannung herrab zu setzen. Die analoge Spannung bekommt dann eventuell einen Filter vorgeschaltet. Einen 2. Transformator möchte ich nicht ohne zwingenden Grund einsetzen. Vielen Dank für Eure Meinungen und Vorschläge. Viele Grüße Sebastian
Sebastian schrieb: > Das ganze wird aus einem Transformator mit Strom versorgt. Ich habe > leider nur 2 Wicklungen zur Verfügung. Daher werde ich die > gleichgerichtete Spannung der +15V Wicklung zum Betrieb des FPGA nutzen. > Sollte es erforderlich sein muss ich einen Regler vorschalten um diese > Spannung herrab zu setzen. Wenn so ein Käse kommt les dich mal bitte ein bisschen ganz gewaltig mehr ein bevor du dich an einen FPGA wagst. Wenn da nicht vieles sehr genau passt hast du ein Board samt Bauteilen in den Wind geschossen. Dann stört sich alles auf dem Board gegenseitig. Ich empfehl dir für den Anfang die Seite von Lothar Miller (Moderator hier) http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/7-Hardware vor allem die Hardware-Kategorie, wenn du das dort genannte bzgl "Jeder Strom hat einen Rückstrom", Abblockung etc. verstanden und anwenden kannst, lies dich noch weiter in das Thema FPGA-Stromversorgung ein. Denn es kann dir passieren das mal bei einer Taktflanke mehrere Treiber ne fette Stromspitze produzieren, die wenn du sie nicht abfängst durch gutes Design und Abblockung, die dir alles zum Absturz bringt. Und PS. nicht die Frequenz eines Signals ist wirklich entscheidend sondern die Flankenzeit t_HL und t_LH.
Hallo René, danke erstmal für deine Antwort. Warum es Käse sein soll ist mir jedochnicht klar. Wenn ich in einem System nur eine Spannungsversorgung zur Verfügung habe aus der ich alles speisen muss dann hab ich auch keine Wahl. Z.B. wenn mir in einem Fahrzeug nur die 12,xx-14,xxV zur Verfügung stehn (die ja auch noch stark gestört sind) dann muss ich auch hier die Analogen und die Digitalen Spannungsversorgungen realisieren. Wenn du eine andere Möglichkeit kennst bin ich natürlich immer an deinen Ideen interessiert. Ich möchte für das Gerät vor allem das Gewicht eines Zusätzlichen Trafos einsparen. Die Seite die du mir genannt hast ist wirklich gut, sie hatte mir in der Vergangenheit schon beim entwurf des Prototyps sehr gute Dienste geleistet. Natürlich weiß ich das das Hauptproblem nicht die Frequenz sondern die Flankensteilheit der Signale ist. Leider kenne ich diese nicht und bin mir nicht sicher ob diese durch die Angaben bezüglich der Pegel in der UCF Datei maßgeblich beeinflußt wird. Daher hab ich die Frequenz angegeben. Jetzt aber zum eigentlichen Problem. Genau mit der von dir genannten "fetten Stromspitze" rechne ich (oder will sie zumindest bedenken). Ich habe hier 2 Ideen diese abzufangen. Zum einen selbstverständlich Abblockkondensatoren layoutet nach Lothar`s rezept. :) Zum 2. ein PI-Filter vor der Digitalen Spannungsversorgung. Bleibt natürlich das Problem mit den Rückströmen. Ich hoffe durch eine geeignete Masseführung auf dem Board dieses Problem minimieren zu können. Also nocheinmal, ehrlichen dank für die Antwort (auch wenn ich das mit dem Käse nicht so nett finde ;) ).
> Daher werde ich die gleichgerichtete Spannung der +15V Wicklung zum > Betrieb des FPGA nutzen. Mit nem Schaltregler OK wenn die 15V genug Strom liefern können. Aber komm jetzt bitte nicht mit nem Linearregler an.
Wieso ausgerechnet 15V? Du brauchst für den Spartan 1,2V Core-Spannung und 2,5V Aux Spannung. Und für die I/Os eventuell noch 3,3V. Das aus 15V zu erzeugen geht zwar, aber ist nicht unbedingt sinnvoll. Brauchst du die 15V noch für was anderes? Sinnvoll wäre wie bei den Demoboards ein externes Schaltnetzteil mit z.B. 5V/3A. Du brauchst also mindestens 3 Schaltregler, die auch zumindest auf der 1,2V Leitung mehrere Ampere liefern können. Dann eine ordentliche Abblockung. Außerdem mindestens 4 Lagen Platine, da du sonst nicht mit den Spannungen und der Abblockung klar kommen wirst. Und wieso eigentlich den alten XC3S200? Der ist doch schon so alt, dass er bei Xilinx nur noch schwer auffindbar ist. Mit einem Spartan 3A oder Spartan 6 wärst du wesentlich besser dran, der braucht keine 2,5, da kann VCCAUX auch 3,3V sein. Pi-Filter wäre ich vorsichtig, die kriegt man ganz leicht zum Schwingen... Der Bitstream kommt übrigens in einen Flash, nicht in einen EEPROM.
Vielleicht packst Du Dir eins von diesen Modulen in Dein Gerät: http://www.trenz-electronic.de/de/produkte/fpga-boards/oho-elektronik.html Da fallen einige Probleme schonmal weg und getestet ist es auch. Duke
Ja die idee ein fertige Modul zu verwenden ist gut. Das ist mein "Plan B". Der xc3s200 wird mir zur verfügung gestellt, deshalb möchte ich ihn verwenden. Ich habe aber eine Information vergessen, es handelt sich um ein Projekt mit dem ich möglicht viel lernen möchte. Dabei sollen die Kosten im Rahmen bleiben. Deshalb Ich habe jetzt folgenden Plan: Meine +15V Wicklung wird mit einem Schaltregler auf 5V herrab gesetzt. Diese werden dann mit LDO`s entsprechend dem TI-Dokument* realisiert. Im Layout sehe ich die möglichkeit für einen Filter vor. Lasse den aber ersteinmal überbrückt. *Ich habe mich bei der Spannungsversorgung jetzt für diese Variante entschieden da diese einfacher zu handhaben sind als 4 Schaltregler, und billiger :) http://www.ti.com/analog/docs/refdesignovw.tsp?familyId=64&contentType=2&genContentId=34824 - slva176.pdf, 103KB
Sebastian schrieb: > mit dem ich möglicht viel lernen möchte. Also: probiers aus. Ich würde aber vorher mal jede Menge anderer Designs ansehen (z.B. von EVAL-Boards), wie das da gemacht wird. > Dabei sollen die Kosten im Rahmen bleiben. Deine eigene Platine mit 4 Lagen wird sicher(!!!) mehr kosten als jedes fertige Board. Und mit weniger als 4 Lagen wirst du sehr viel lernen, bis das Ding läuft. Garantiert! Evtl. wirst du dabei auch lernen, dass es so nicht (zuverlässig) geht...
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