Разводка питания Cyclone 3 на двухсторонней плате Опции

[SolderMan]

Привет всем,

я развожу плату с EP3C25Q240 и хотел бы узнать Вашк мнение.
На плате так же будет 133MHz SDRAM. Пока развожу питание, так как на двухсторонней плате развести все 3 питание достаточно сложно. То, что у меня получилось, я выкладываю сдесь. Есть несколько моментов:

• для питания PLL 2.5В будут реализованы с помошью LT1117, который будет находиться прямо под циклоном в центре
• так же под циклоном будет по паре танталовых электролитов по 10мкф для 1.2В и 3.3В
• каждая нога питания получает керамический кондёр на 100нф

Как Вы думаете, насколько удачен такой подход? И что можно было бы доработать?

Заранее спасибо
Дима

Эскизы прикрепленных изображений

 

[dxp]

Конденсаторы 100 нФ имеют низкую частоту собственного резонанса. Вместо них рядом с ногами питания Циклона надо ставить кондеры 1 нФ, в корпусе 0603 или меньше. В крайнем случае - 10 нФ, но никак не более. А несколько кондеров 100 нФ надо равномерно распределить по плате, можно на довольно большом удалении от Циклона.

Вот тут есть интересное небольшое исследование на эту тему. Выводы несколько противоречат цитате.

Это они по традиции запендюрили. Традиция использовать блокировочные кондеры номиналом 100 нФ тянется уже полвека, наверное. За это время скорости ИС выросли многократно. Частично это скомпенсировалось тем, что стали использовать SMD керамические кондеры, у них индуктивность выводов намного меньше. Однако для микросхем, у которых тактовая порядка 1 ГГц и более (в частности, для Циклонов), этого мало.

Откуда ж у бедного циклона гигагерц тактовой? Там и 300 МГц в реальных проектах получить почти не реально, и за 200 уже побороться надо нешуточно. 100-150 МГц - это его тактовая для комфортной работы.

Их желательно обвешивать маленькими кондерами 1 нФ, а в некоторых аппнотах на скоростные ИС встречаются рекомендации использовать 470 пФ. А кондеры бОльшей емкости, имеющие низкую частоту собственного резонанса, можно поставить на некотором удалении, поскольку основную часть работы выполнят маленькие кондеры.

Для обычной цифровой логики вроде FPGA толку от таких мелких номиналов практически нет. Общий тренд к повышению эффективности для ВЧ не в уменьшении ёмкости, а в уменьшении типоразмера. И имеет смысл ставить специализированные конденсаторы вроде LLK215 (muRata), сочетающие в себе и приличную ёмкость, и малую индуктивность.

[=AK=]

Откуда ж у бедного циклона гигагерц тактовой? Там и 300 МГц в реальных проектах получить почти не реально, и за 200 уже побороться надо нешуточно. 100-150 МГц - это его тактовая для комфортной работы.

Чтобы получить гигагерц тактовой вовсе не обязательно гонять генератор на этой частоте. Можно, например, взять генератор 200 МГц и при помощи схемы фазового сдвига задать пять фаз с разницей 1 нс. Поскольку генератор Циклона обеспечивает 8 фаз, то эквивалентная тактовая получается далеко за 1 ГГц. Я, например, еще на Циклоне 2 строил схемы с 6-ю фазами от 240 МГц, то есть эквивалентная тактовая была 1.44 ГГц. А с точки зрения развязывающих кондеров - неотличимо как получаются гигагерцовые токовые пики, то ли за счет разноса по фазам, то ли сам генератор лупит на этой тактовой.

Для обычной цифровой логики вроде FPGA толку от таких мелких номиналов практически нет. Общий тренд к повышению эффективности для ВЧ не в уменьшении ёмкости, а в уменьшении типоразмера. И имеет смысл ставить специализированные конденсаторы вроде LLK215 (muRata), сочетающие в себе и приличную ёмкость, и малую индуктивность.

Толк от мелких номиналов - за счет высокой частоты собственного резонанса. Выше этой частоты импеданс возрастает, вследствие чего толку от кондера становится мало, безотносительно к его типоразмеру. А ниже частоты собственного резонанса в цепи питания появляются другие резонансы, за счет соседних конденсаторов, а также за счет кондеров большей емкости, стоящих на некотором удалении.