реклама на сайте
подробности

 
 
> Разделение питаний и GND для FPGA...., Снова вопросы правильной разводки с ПЛИС
torik
сообщение Apr 8 2008, 09:59
Сообщение #1


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 113
Регистрация: 1-11-05
Пользователь №: 10 359



Всем здрасте...

Имеется:
- циклон2 484 вывода,
- SDRAM,
- SRAM,
- flash,
- Парочка АЦП,
- прочий хлам (TFT, SD...)
- питание на импульсниках 5В, 3.3В, 1.2В

Вопросы собственно по питанию и его разводке.
1) PLL. Читаем доку, там написано (как самый реальный вариант), что делать аналоговое питание КАЖДОГО PLL отдельным полигоном. Получается, что:
- я делаю четыре полигона (а вообще-то я склоняюсь к одному общему для всех PLL) на выводы питания PLL и соединяю их через дросель (или феритовую бусину) на 1.2В питание ядра.
- делаю также отдельные четыре (или один) полигон на выводы аналоговой земли PLL, и также соединяю их основым слоем земли через индуктивность.
- цифровое питание PLL тупо соединяю на 1.2В питание ядра, цифровую землю тоже на обычную землю...

Вот подскажите, так я рассуждаю или нет, и как вы сами делаете?

2) Питание 3.3В. Значится тут, питание цифровое 3.3В для трех видов памяти, цифровое для остальных микросхем (АЦП, SD...) и для IO всех банков плисы делаю аналогично:
- полигоны (получается довольно много полигонов), соединенные со слоем 3.3В через индуктивность
- сам слой 3.3В использую для питания IO всех банков плиса
- земля для них для всех общая - целый слой.

Вот прошу высказаться по этому вопросу. Может вообще все что питается от 3.3В на один слой развести и не париться? Или наоборот надо еще и земли разделить.

3) Экран. Я реализовывал данное чудо в некоторых схемах, но результата не ощущал. А здесь и тем более не понимаю куда его пихнуть, ведь заземления не будет (аккумуляторное питание). Может без него обойтись? Хотя впринципе в качестве экрана можно использовать тот же экран от видеосигнала...

4) Остальное - АЦП... Ну тут уже соответсвенно как и с остальным, вопросы те же.

Собственно не делать же отдельный источник питания на каждую микросхему с питанием 3.3В, да и даже два источника 1.2В отдельных будет жирно. Ибо импульсные дорогие, а линейные крайне неэкономичные...


--------------------
Быть. torizin-liteha@yandex.ru
Go to the top of the page
 
+Quote Post
3 страниц V  < 1 2 3 >  
Start new topic
Ответов (15 - 29)
cioma
сообщение Apr 9 2008, 20:46
Сообщение #16


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 226
Регистрация: 19-06-04
Из: Беларусь
Пользователь №: 65



Цитата(KostyanPro @ Apr 8 2008, 23:35) *
А можно ли в данном случае дорожку из верхнего сигнального слоя переводить на нижний ?? Ведь земли разные .


Эти земли соединены (прошиты переходами) -> это одна земля и дорожки можно переводить как угодно

Цитата(torik @ Apr 9 2008, 13:31) *
Мдя, у меня похоже вообще пробел в этой области - как правильно разделить/развести питание и соответственно схему нарисовать. Причем неясны мне общие принципы. Например, на LT1959 в даташите нарисовано как печать надо разводить и на многое друго тоже. Но общих принципов разделения - какие слои выделять, сколько, как получить из цифровой земли аналоговую - я полностью запутался...

Что это за глава 10 такая, какие обобщенные Практические рекомендации можно прочитать. Какие материалы семинаров имеют отношение к этой теме тоже неясно.
Оп, ну главу 10 нашёл, раскуриваю...


Howard Johnson Вам поможет:

- High-Speed Digital Design (есть на фтп)
- http://www.sigcon.com/pubsIndex.htm
Go to the top of the page
 
+Quote Post
dxp
сообщение Apr 10 2008, 03:28
Сообщение #17


Adept
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 469
Регистрация: 6-12-04
Из: Novosibirsk
Пользователь №: 1 343



Цитата(DmitryR @ Apr 9 2008, 20:27) *
Через индуктивность - наверное, через бусину - мы например соединяем.

А бусина, по-вашему, это что? Не индуктивный элемент? Не содержит индуктивности? И за счет чего она дает фильтрующий эффект?


--------------------
«Отыщи всему начало, и ты многое поймёшь» К. Прутков
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rv3dll(lex)
сообщение Apr 10 2008, 05:29
Сообщение #18


Полное ничтожество
*****

Группа: Banned
Сообщений: 1 991
Регистрация: 20-03-07
Из: Коломна
Пользователь №: 26 354



Цитата(sazh @ Apr 8 2008, 18:41) *
Что касается цифровых микросхем, в том числе и PLL нет там никакого gnda.
Смотрите документацию на pll циклона. Только pll_vcca каждый через ферритовую бусину.
pll_vcc можно через дроссель. Никто не соединяет разные gnd через индуктивность. Покажите документ.


любой видео цап ад7125 например- есть сигнальная р-ж-б земля на монитор которая с общей землёй соединена через бусину.

Цитата(dxp @ Apr 9 2008, 07:50) *
Дело не в амерах, ваттах и дыме, а в том, какое падение напряжения будет на бусине при протекании импульсных токов (которые среднюю мощность дают небольшую, поэтому не опасны в смысле дыма). Ведь это напрямую дает перекос потенциалов на землях - что там будет с целостностью сигналов. Причем, чем резче этот импульсный ток, тем больше перекос.


о каком перекосе идёт речь? - у ацп и цап есть интерфейсная земля - тав входы-выходы и управление в смысле цифровое

другая земля аналоговая и питание аналоговое
бусина в земле не даёт перекоситься потенциалу внутри микросхемы - иногда тут ставят встречно параллельные шотки диоды.

аналоговая и цифровая земли а также аналоговое и цифровое питание должны быть соединены в одной точке - на выходе источника питания

Цитата(dxp @ Apr 10 2008, 07:28) *
Не содержит индуктивности? И за счет чего она дает фильтрующий эффект?


если намотать такую индуктивность просто проводом такого фильтрующего эффекта не будет
всё дело в потерях в феррите, имеющих зависимость от частоты
Go to the top of the page
 
+Quote Post
torik
сообщение Apr 10 2008, 05:39
Сообщение #19


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 113
Регистрация: 1-11-05
Пользователь №: 10 359



Итак, почитав все эти рекомендации, пришел к некоторому пониманию. Ниже приведу рисунки, как мне все это представляется, довольно условно.

1) Расположение компонентов
2) Разводка слоя земли
3) Разводка слоя питания 3.3В и 1.8В
4) Разводка слоя 1.2В

Я правильно понимаю или что-то опять путаю?
Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
Прикрепленное изображение
Прикрепленное изображение
Прикрепленное изображение

 


--------------------
Быть. torizin-liteha@yandex.ru
Go to the top of the page
 
+Quote Post
avesat
сообщение Apr 10 2008, 06:12
Сообщение #20


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 589
Регистрация: 14-08-05
Из: Украина
Пользователь №: 7 621



перемудрили, прочтите эту статью

Ott, H. W., Partitioning and Layout of a Mixed Signal PCB, Printed Circuit Design, June 2001
http://www.hottconsultants.com/pdf_files/j...mixedsignal.pdf


--------------------
"Мы будем играть, пока не треснут наши гитары, и все те, кто любит рок - я отдаю вам честь!" AC/DC
Go to the top of the page
 
+Quote Post
dxp
сообщение Apr 10 2008, 06:15
Сообщение #21


Adept
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 469
Регистрация: 6-12-04
Из: Novosibirsk
Пользователь №: 1 343



Цитата(rv3dll(lex) @ Apr 10 2008, 12:29) *
любой видео цап ад7125 например- есть сигнальная р-ж-б земля на монитор которая с общей землёй соединена через бусину.
о каком перекосе идёт речь? - у ацп и цап есть интерфейсная земля - тав входы-выходы и управление в смысле цифровое

другая земля аналоговая и питание аналоговое
бусина в земле не даёт перекоситься потенциалу внутри микросхемы - иногда тут ставят встречно параллельные шотки диоды.

Ничо не понял... Ну, да ладно.

Цитата(rv3dll(lex) @ Apr 10 2008, 12:29) *
аналоговая и цифровая земли а также аналоговое и цифровое питание должны быть соединены в одной точке - на выходе источника питания

И что, сигнальные (возвратные) токи - например, при передаче данных с АЦП на ПЛИС, - тоже потекут через источник питания (точку соединения земель в нем)?

Цитата(rv3dll(lex) @ Apr 10 2008, 12:29) *
если намотать такую индуктивность просто проводом такого фильтрующего эффекта не будет
всё дело в потерях в феррите, имеющих зависимость от частоты

Так за счет чего фильтрация-то происходит? За счет индуктивности или нет?


--------------------
«Отыщи всему начало, и ты многое поймёшь» К. Прутков
Go to the top of the page
 
+Quote Post
sazh
сообщение Apr 10 2008, 06:40
Сообщение #22


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 435
Регистрация: 6-10-04
Из: Петербург
Пользователь №: 804



Цитата(rv3dll(lex) @ Apr 10 2008, 09:29) *
любой видео цап ад7125 например- есть сигнальная р-ж-б земля на монитор которая с общей землёй соединена через бусину.
о каком перекосе идёт речь? - у ацп и цап есть интерфейсная земля - тав входы-выходы и управление в смысле цифровое

другая земля аналоговая и питание аналоговое
бусина в земле не даёт перекоситься потенциалу внутри микросхемы - иногда тут ставят встречно параллельные шотки диоды.

аналоговая и цифровая земли а также аналоговое и цифровое питание должны быть соединены в одной точке - на выходе источника питания
если намотать такую индуктивность просто проводом такого фильтрующего эффекта не будет
всё дело в потерях в феррите, имеющих зависимость от частоты


Я призывал только к одному. ПОЛЬЗОВАТЬСЯ только оригинальной документацией и рекомендациями фирмы изготовителя. В таких вопросах лучше много не говрить, а просто предлагать документацию для ознакомления. Даже богатый опыт работы - это не повод для безапеляционных суждений.
Еще раз повторюсь. Большое значение имеет - раздельные источники питания (аналог и цифра)
или все это лепиться из одного. Наверно не стоит ставить на одну доску бусину и встречно включенные диоды Шотки.
На самом деле от этих диодов нет толку. И стоят они наверно только для защиты от разрыва соединения между землями, например если существует горячее включение узла.
Что касается ацп, так например можно найти утверждения, что там все земли аналоговые, даже питание выходного регистра.
////////////////////аналоговая и цифровая земли а также аналоговое и цифровое питание должны быть соединены в одной точке - на выходе источника питания////////////////
цифровое питание и аналоговое питание в одной точке? Речь может идти только о землях.
Если аналогове питание делается из цифрового, как не крутись при разводке, работая полигонами, Вы все равно будете в большом раздумье, где и как эемли соединять, особливо если таких цапов, ацп больше одного. На самом деле то и нет никакого маневра.
И напоследок. Никто так и не сказал о самом главном. Кварцевый генератор. Говорят его земля должна быть тоже аналоговая. Ведь он ацп тактирует. Хорошо если генератор внешний.
А ведь на всех китах он внутрений и у всех с цифровой землей.
Суета сует. Все суета.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
dxp
сообщение Apr 10 2008, 07:30
Сообщение #23


Adept
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 469
Регистрация: 6-12-04
Из: Novosibirsk
Пользователь №: 1 343



Цитата(sazh @ Apr 10 2008, 13:40) *
////////////////////аналоговая и цифровая земли а также аналоговое и цифровое питание должны быть соединены в одной точке - на выходе источника питания////////////////
цифровое питание и аналоговое питание в одной точке? Речь может идти только о землях.
Если аналогове питание делается из цифрового, как не крутись при разводке, работая полигонами, Вы все равно будете в большом раздумье, где и как эемли соединять, особливо если таких цапов, ацп больше одного. На самом деле то и нет никакого маневра.
И напоследок. Никто так и не сказал о самом главном. Кварцевый генератор. Говорят его земля должна быть тоже аналоговая. Ведь он ацп тактирует. Хорошо если генератор внешний.
А ведь на всех китах он внутрений и у всех с цифровой землей.

Почитайте статью, ссылка на которую дана в посте №20. smile.gif Это насчет разделения на земли (аналоговые, цифровые).


--------------------
«Отыщи всему начало, и ты многое поймёшь» К. Прутков
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rv3dll(lex)
сообщение Apr 10 2008, 07:32
Сообщение #24


Полное ничтожество
*****

Группа: Banned
Сообщений: 1 991
Регистрация: 20-03-07
Из: Коломна
Пользователь №: 26 354



конструктивно - значит конструктивно
analog devices
data converter seminar
2004

страницы 3.48 - у меня это бумажная книга
Go to the top of the page
 
+Quote Post
avesat
сообщение Apr 10 2008, 07:55
Сообщение #25


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 589
Регистрация: 14-08-05
Из: Украина
Пользователь №: 7 621



Так, вставлю свои 5 копеек smile.gif

Техника отделения цифровых и аналоговых слоев питания и земель через FB имеет место быть! AGND и DGND разделяют именно через FB (ferrite bead) не через индуктивность. Но применяется это в системах, где на земле DGND присутствуют высокочастотные шумы, только в RF системах. Соответственно нужно с головой пользоваться такими приемами. Для большинства случаев хватает дополнительной фильтрации аналоговых питаний и разделения земель путем вырезания контура и соединения их в одной точке, не обязательно возле источника питания.


--------------------
"Мы будем играть, пока не треснут наши гитары, и все те, кто любит рок - я отдаю вам честь!" AC/DC
Go to the top of the page
 
+Quote Post
sazh
сообщение Apr 10 2008, 08:10
Сообщение #26


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 435
Регистрация: 6-10-04
Из: Петербург
Пользователь №: 804



Вот у меня книга аж блистит (портфель халявный до дыр доносил)
high speed system applications от 2006.
4 раздел pc board layout fnd design tools. Нет там по gnd ферритовых бусин.
Ну ла ладно. Фишка в том, что все эти семинары от лукавого. Потому что рассматриваются частные случаи систем. то только аналоговые, то только связки генераторов пекла с ацп и утверждается. что это аналоговые цепи. раздельные источники питания под цифру и аналог. А о плисах с девицами никак не договориться.
Впрочем за портфель все равно спасибо.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rv3dll(lex)
сообщение Apr 10 2008, 08:47
Сообщение #27


Полное ничтожество
*****

Группа: Banned
Сообщений: 1 991
Регистрация: 20-03-07
Из: Коломна
Пользователь №: 26 354



Цитата(sazh @ Apr 10 2008, 12:10) *
Вот у меня книга аж блистит (портфель халявный до дыр доносил)
high speed system applications от 2006.
4 раздел pc board layout fnd design tools. Нет там по gnd ферритовых бусин.
Ну ла ладно. Фишка в том, что все эти семинары от лукавого. Потому что рассматриваются частные случаи систем. то только аналоговые, то только связки генераторов пекла с ацп и утверждается. что это аналоговые цепи. раздельные источники питания под цифру и аналог. А о плисах с девицами никак не договориться.
Впрочем за портфель все равно спасибо.


у меня рюкзак синенький такой - а книга тоже такая есть причём 2 там ни про бусины ни про диоды не написано - ищи мою - она оттуда-же только я раньше ездил
Go to the top of the page
 
+Quote Post
cioma
сообщение Apr 10 2008, 09:37
Сообщение #28


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 226
Регистрация: 19-06-04
Из: Беларусь
Пользователь №: 65



Цитата(dxp @ Apr 10 2008, 10:15) *
Так за счет чего фильтрация-то происходит? За счет индуктивности или нет?


http://search.murata.co.jp/Ceramy/image/im...S0100BLM18P.pdf

Условно ferrite bead можно представить как последовательное соединение индуктивности и частотно-зависимого сопротивления. На высоких частотах именно это сопротивление и вносит наибольший вклад в импеданс ferrite bead. Природа этого сопротивления - потери в феррите - материале "сердечника" компонента. Думаю, это потери на вихревые токи (http://elib.ispu.ru/library/lessons/Egorov/HTML/Section29.html)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
dxp
сообщение Apr 10 2008, 10:01
Сообщение #29


Adept
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 469
Регистрация: 6-12-04
Из: Novosibirsk
Пользователь №: 1 343



Цитата(cioma @ Apr 10 2008, 16:37) *
http://search.murata.co.jp/Ceramy/image/im...S0100BLM18P.pdf

Условно ferrite bead можно представить как последовательное соединение индуктивности и частотно-зависимого сопротивления. На высоких частотах именно это сопротивление и вносит наибольший вклад в импеданс ferrite bead. Природа этого сопротивления - потери в феррите - материале "сердечника" компонента. Думаю, это потери на вихревые токи (http://elib.ispu.ru/library/lessons/Egorov/HTML/Section29.html)

smile.gif Спасибо, я как бы в курсе. Бусина специально сделана так, чтобы иметь более равномерный импеданс по частоте, чем чистая индуктивность. Но индуктивная составляющая в ней никуда не делась и на ВЧ на бусине будет падение напряжения, что и обуславливает ее фильтрующие свойства. И если поставить бусину в точку соединения земель между АЦП и, скажем, ПЛИС (или другой логикой), то получится перекос потенциалов (на ВЧ) между этими землями и ничего хорошего это не принесет.


--------------------
«Отыщи всему начало, и ты многое поймёшь» К. Прутков
Go to the top of the page
 
+Quote Post
cioma
сообщение Apr 10 2008, 10:24
Сообщение #30


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 226
Регистрация: 19-06-04
Из: Беларусь
Пользователь №: 65



Согласен, ставить ferrite bead между землями нужно ооочень осторожно. Если поставить, не понимая как текут токи, то можно еще и усугубить ситуацию. В большинстве схем, с которыми я работал, цифровая и аналоговая земля не разделялись через ferrite bead, а, зачастую, и конструктивно тоже не разделялись - был один общий слой земли. Чтобы цифровые токи не влияли на аналоговую часть, цифровые и аналоговые сигналы физически относились друг от друга. Тут следует помнить, что возвратный ток течет по пути, обеспечивающем наименьший импеданс контура. Т.е., в зависимости от частотной составляющей, обратный ток течет так: постоянная составляющая - по пути с наименьшим сопротивлением, затем, с повышением частоты гармоники, возвратный ток течет все ближе и ближе к трассе с прямым током (контур с наименьшей индуктивностью). Вот исходя из этого нужно проектировать земли.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

3 страниц V  < 1 2 3 >
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 18th July 2025 - 21:57
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01501 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016