Добрый день,

нахожусь сейчас в процессе разводки сборки двух плат одна над другой, все должно влезть в габариты примерно 2х15см и 1см высотой (ну почти).

На нижней много аналоговых и дигитальных потребителей, на верхней хочу оставить только DC-DC (импульсные и LDO). Современный вариант содержит мессево, поэтому есть шумы по питанию, хотя основная функциональность работает. Все имеет общую землю, земля сейчас разведена почти звездой, потому похоже и баги по питанию.

На одну плату все вместе категорично не полезет...

Хочу сделать так:

1. Питание потребителей с верхней платы на нижнюю планирую передавать через два медных припаянных штырька 5мм длинной ,сверху и снизу по керамике.

2. прямо вблизи от этой пары штырьков LDO, а вся импульсная часть питания выведена в один угол платы.

То есть например с плиской - питание будет прямо над плиской, штырьками на борду с плиской спускающееся где-то в 2-3мм от края плиски...

Компоненты которые сейчас есть на плате:
два диффусилителя, 4 ОА, 6 миксеров, 2 клока - все примерно на 1-100МГц, два АЦПшки 160МГц/16бит и 120КГц/24бита,
было две плиски, сейчас будет только одна плиска 5-ый циклон,
было 2 линукс компьютера (интел эдисон), сейчас будет один,
пара мелкоконтроллеров.

Основной современный глюк - при большом потреблении в плиске появляются шумы в аналоге вплоть до перезагрузки, если плиска почти не потребляет, то шумов нет.

обсуждение с картинками было здесь

Кстати, кто знает, скажите, пожалуйста, сколько может 5-ый циклон 5cefa4f17 на полной загрузке (сотня работающих умножителей на тактовой 160МГц) потреблять по 1.1В и 2.5В? Грешу, что мой 3А регулятор не справляется... Квартус вроде говорит 6Ватт, но нет понимания, по какому из питаний 1.1В или 2.5В.

Спасибо!

ИИВ

У вас там двуслоечки на картинках?

в этой версии да.

До этого пробовал на 4-х слоях, получалось примерно также ибо опыта мало, а времени совсем в обрез. Сейчас планировал аналог на 4-х слоях, а питалово наверное без надобности на 4 слоя.

Совсем грустно.

Отдайте тому, у кого хватает опыта. Но разнесение питания ядра/PLL FPGA по разным платам прямой путь к нерешаемым проблемам. Возможно оно даже заработает как должно(это при условии организации ОС между платами), но боюсь даже представить как оно все излучает...

с внешним питанием работает так, как и должно.


были бы деньги и отдал бы, и здесь бы не спрашивал бы


я же хочу и 1.1В, и 2.5В с другой платы везти, причем в моем случае длина дорожек от DC-DC до ножки плиски составит только 3см, это разве много и будет фонить?

Даже на одной плате в несколько слоев не так просто добиться низкого импеданса плэйна питания на высоких частотах. Если это будет еще и петля проводами на вторую плату - я бы сказал, что вообще нереально и фонить будет наверняка. Насколько сильно? От многого зависит, только измерив узнаете. Нет, если у Вас FPGA работает на сотнях кГц и потребляет десятки-сотню мА, то все еще можно сделать тихим. Но пара сотен МГц ядра/периферии и несколько ампер питания и все, задача практически нерешаемая.

я прекрасно вас понимаю, у меня жесткие габариты и довольно большое потребление...

Современная концепция - развязать всех потребителей и подать каждому свою землю и свое питание позволила мне запустить и отладить аналоговую часть и софт, убедившись в том, что конструкция полностью функционирующая. Да, питание везде подавал от батареек через LDO. При попытке использовать питание, которое я наразводил на платах возникал шум, а при сильной нагрузке - глюки перезагрузки. Поэтому, есть уверенность, что если питание будет отдельным блоком, но уже не батарейкой с LDO, а отдельной платой, с правильно подобранными фильтрами, то все проблемы исчезнут.

По дизайну могу действительно всех основных потребителей так разбить, что питание на них будет спускаться сверху прямо им под "ножку" питания. Так как сигналы между блоками полностью дифференциальные, то, есть некоторая призрачная надежда что сигналы не попортятся.

Попробуйте конечно, но по возможности, когда будет стабильно работать, проведите тесты EMI и покажите здесь графики излучений такой конструкции. Будет интересно посмотреть на результат.

Если получится, обязательно сделаю! У меня должно получиться, просто иначе меня много людей побьет

Раз тотального отторжения моей идеи в форуме уже нет, вдруг кому-то будет не жалко посоветовать...

Протаскивая с одной платы на другую питание и землю двумя вертикально стоящими пинами (примерно по 5мм) в любом случае буду ставить по конденсатору на обоих платах. Между платой питания и платой потребителя будет ферритовый экран.

Вопросы... вдруг кто подсобит, посоветуйте, пожалуйста!

1. Стоит ли протаскивать питание не через пины, а, например, через ферритовые биды или проходные конденсаторы, или еще какие-то аналогичные конструкции?
2. где ставить линейные регуляторы - непосредственно над потребителем, а все импульсные ставить на краю, или ставить пару импульсный-линейный регулятор прямо над потребителем.

Спасибо!

А вместе собираете - не работает. Значит, не функционирует.
Какая вам радость от того, что вы можете измерить с помощью своих АЦП шумы от импульсников?

на батарейках работает и без шумов и именно так, как надо. В общем-то от этого радости пока мало, так как там батарейки использовать нельзя, но есть уверенность, что можно что-то разумное сделать не сильно приплясывая с бубном.

Самое очевидное - плохая разводка земли. Наводки скорее всего незначительны.

Самое разумное - правильно развести землю и питание. Тогда импульсники не будут мешать аналогу, а плис не будет давиться большой нагрузкой.

Поставте резистор 0.01 ома вместо феритов и померьте ток вольтметром на полной загрузке 5cefa4f17.


А если не везде? Локализуйте, кому надо исправить питание...

0.01 не было, поэкспериментировал с 0.1Ом.

В общем-то полный дизайн (>100 умножителей) у меня обычно всегда падает...

Без вычислений 0.4А на 1.1В и 0.2А на 2.5В,
с вычислениями (33 умножителя):
1.6А на 1.1В и 0.3А на 2.5В.

Да, классно, что посоветовали, спасибо! Похоже мой 3А регулятор просто не тянет...


аналоговая часть у меня и здесь питается удаленно отдельной схемой, на ней вроде шума нет.

В АЦПшке 160МГц/16бит сбоев по приходу данных нет, то есть дигитальная часть работает хорошо, а вот аналоговая тут не отдельно, а через те же техасовские регуляторы + микрочиповский выпрямитель. Вот тут вроде шум есть, если общее потребление растет.