FPGA的电源选择重要性分析

Posted 2022-06-17 cbd7788

米尔Z-Turn Board 7Z010(20)板卡体验有感：
IF"> FPGA的电源需求通常很复杂，因为FPGA有多达至少三种供电要求，为了实现可靠的系统性能，必须对这些要求排序。 FPGA制造商常常要指定内核和I/O的上电顺序或跟踪该顺序。不指定上电顺序或不跟踪上电顺序所面临的后果是常常会对系统中的器件造成不可挽回的破坏。FPGA、PLD、DSP和微处理器通常在内核与I/O电源之间放置二极管作为ESD保护元件。如果电源违反了跟踪要求并超过了保护二极管的正向偏置，那么该器件就可能被损坏。

内核电压：内核电压轨通常设定成VCCINT，为FPGA逻辑供电。要求的电流从几百毫安到几十安培，具体大小取决于时钟频率和所用的门数。因为该负载是呈高度容性，内核电压电流要求可能在开始的时候很高。FPGA内核对瞬态响应的要求很严格，内核电源电压必须缓慢增加并且常常要求在固定的时间长度内上升到稳定的电压。

I/O电压(VCCIO)：通常要求的电压轨是3.3V、2.5V、1.8V或1.5V。I/O标准可以由FPGA中的I/O模块独立设置，因此一个FPGA就有可能存在一个以上的I/O电压。I/O电流要求取决于所用的I/O数量和时钟速度。通常，I/O电流要求低，范围在几百毫安到3A。

辅助电压(VCCAUX)：要求电源具有高电源抑制比(PSRR)，因为电源直接与数字时钟管理(DCM)相连。如果电源噪声被容许耦合到DCM，将可能影响到系统的性能。
因此电源的选择很重要。