Voltaj Regülatörü için Tek PCB Düzeni

2.5 Voltluk bir regülatör ile çalışan VCCAUX ile Xilinx Spartan 3E FPGA'ya sahip bir kartı tersine yapıyorum. Aşağıda devrenin düzenleyici kısmı için PCB yerleşimi var ve bana bir şey çok balık gibi geliyor.

Korkunç pixelation için özür dilerim, bu, sahip olduğum cihazla alabileceğim en yüksek çözünürlük oldu. Neyse, "LFSB" etiketli SOT23-5 bileşeni bir Texas Instruments LP3988IMF-2.5 doğrusal voltaj regülatörüdür . Aşağıdaki şemayı tahta düzeninden izledim:

Kafamın kaynağını çoktan farketmiş olabilirsiniz: neden 2.5 voltluk bir regülatörün çıkışına neden 316 ohm'luk bir direnç koydukları hakkında hiçbir fikrim yok. Tek yapan şey 7.9 miliamper. Bunu yapmak için hiçbir sebep bulamıyorum. Bir tasarım hatası olup olmadığını merak ediyorum ve bu rezistörün zemine değil, PG pinine gerçekten bağlı olması gerekiyordu. Orijinal PCB'yi üç kez kontrol ettim ama kesinlikle toprağa bağlı ve PG pimi hiçbir şeye bağlı değil. Bununla birlikte, bu bir hata ise, neden direncin düşük tarafında ayrı bir iz kullandıklarını açıklamak yerine, oradaki bakır topraklama çubuğuna bağlamak yerine açıklayacaktır. Ayrıca, regülatörün sabit bir çıkışı korumak için minimum bir yük gerektirip gerektirmediğini merak ettim, ancak bu regülatör için durum böyle değil. Minimum yük gereksinimi yoktur. Ayrıca, FPGA için sıralama amaçları için VCCAUX'u daha yavaş getirme ihtimalini düşündüm, ancak bu veri sayfasını okumak da uymuyor gibi görünüyor - Spartan 3E'yi çalıştırmak için kesin sıralama kuralları yok.

Birisi neden birisinin doğrudan bir 2,5V'lik regülatör çıktısına 316 ohm'luk bir direnç yerleştirmesinin bir nedeni olduğunu düşünebilir mi? Çıkış kondansatörü için hava alma direnci olabileceğini düşündüm, ancak bunun için çok düşük bir değer gibi görünüyor.

EDIT: Belki bu ek bilgi yardımcı olacaktır. Spartan 3E veri sayfası VCCAUX kaynağının ne için kullanıldığını belirtir:

VCCAUX: Yardımcı besleme voltajı. Dijital Saat Yöneticileri (DCM'ler), diferansiyel sürücüler, özel konfigürasyon pimleri, JTAG arayüzü sağlar. Açılış Sıfırlama (POR) devresine giriş.

Dinamik ve statik yük düzenleme hatasını azaltmak için aynı tasarımı yapardım.

Sebeplerin detayları veri sayfasında açıktır.

• Dinamik yük düzenleme hatasını ve girdi adım düzenleme hatasını inceleyin.

• Tasarımcının aklında ne gibi bir bütçe olduğunu tahmin edebiliyorum, ancak bu FET LDO istisnai derecede düşük güç ve düşme voltajı olmasına rağmen, her LDO'nun yukarıdaki cevaplara sahip olması yaygındır.

  • 5mV hatası {giriş adımı = 0.6V} 1mA adım yükü, 200mV adım yükü 200mV hatası *
  • Statik yük düzenleme hatası sadece 1mA'nın üstünde% 0,007 / mA olarak derecelendirildi. Bu, 1 mA'dan daha kötü olduğunu ve tasarımcıların memnuniyetine 7.6mA kukla yükle düzeldiğini gösteriyor. Ayrıca, yukarıdaki dinamik adım yükü düzenleme hatasını iyileştirir. *

Bu 1mA, Yanıtı hızlandırmak için Gate sürücünün yükselme zamanını garantiler. 7.6mA, bunun üzerindeki azalan getirilerle daha da iyidir.

• Statik yük düzenleme hatası, yalnızca LDO'da kullanılan PFET'in RdsOn'un dahili Loop kazancına bölünmesi nedeniyledir. Bu, herhangi bir voltaj regülatörü için FET veya BJT olmasına göre geçerlidir. Ancak sonsuz döngü kazancı stabilite hatalarını artırabilir veya belirli yük altında (ESR, C) koşullarında zil sesini sonlandırabilir.

Fishy? Olmaz

Diğer bazı yorumlar tarafından önerildiği gibi, voltaj regülatör devresine, 2.5V rayının daha yüksek voltaj raylarından bir miktar sızıntı olması durumunda bir miktar akım batma kabiliyetine izin vermek için orada 316 ohm direnç yerleştirildiği belirtilmektedir. Bu sızıntı tipik olarak regülatör çıkışının kapanmasına ve yükselmesine ve daha yüksek bir gerilime gitmesine neden olur. Tasarımcı, rezistansın voltaj regülatörünün üzerine yerleştirdiği ekstra yük miktarına karşı ne kadar lavabo kabiliyeti alacağı arasında bir tasarım değişikliği yapar.

Açılış sırasında karmaşık yarı iletken cihazların sıralanması ve kapanması sırasında sızıntı koşulları olabilir ve ev eşyalarını kontrol altında tutmak için önemli olabilir.

Bazı durumlarda, voltaj regülatörü, çıkış çok fazla yükselirse, regülatörü kapatan aşırı voltaj kilitleme adı verilen bir özelliğe sahip olabilir. Bu, özellikle güç kaynağı (PG) gösterge pimi, karmaşık bir pano üzerindeki voltaj regülatör zincirini kontrol etmek için izlenirse sistemin çalışmasına zarar verebilir. Mevcut lavabo direnci, belirli bir raya küçük bir sızıntı nedeniyle beklenmeyen bir kapanmayı önleme rolü oynayabilir.

Direnç topraklı olduğuna ikna olmadım. Parçaları ve bakırları "tersine mühendislik" devresine göre etiketledim.

Eğer R14 topraklanırsa, hemen yan tarafındaki GND döküldüğünde neden bir yol israfı olur? Zemin olduğunu nasıl test ettiniz? az önce çizgiler arasında buzz mı yaptın? Bu üzerinden sarkan bir LED olması çok yüksek bir şans var. Bu, 2.5V gücünde bir görsel gösterge sağlayacaktır ve KIRMIZI / SARI / YEŞİL bir LED (4mA) için 316R etrafındaki bir direnç iyi olacaktır. Bir DMM'yi yanlış okuduğunuzda veya DMM'nin özelliklerine bağlı olarak, bu durum kısa bir "gösterge" verir.

https://reference.digilentinc.com/_media/s3e:spartan-3e_sch.pdf Bu bir Spartalı 3E için referans bir tasarımdır. 2.5V regülatöre 2k2'lik bir yükleme var, aynı zamanda 3v3'ün üzerindeki bir LED var. Bu, akış aşağı devresine bir miktar sönüm sağlamak olabilir.