如何保护FPGA输入端的齐纳二极管-电子工程世界

分享到: 微博; QQ; 微信; LinkedIn

虽然5V电源逻辑在很多应用中仍很常见，但大多数FPGA都支持3.3V以及更低的接口电平。FPGA应用说明通常建议，当把一只FPGA连接到较高电压电平时，FPGA的I/O块中要用PCI（外设部件互连）总线箝位二极管，并外接一只串联限流电阻，以防止损坏FPGA（图1）。PCI箝位二极管会将电压限制在不致损坏输入端的电平，而电阻则将电流限制在一个不会损害PCI箝位二极管的安全水平。这种方案在低速信号的设计中工作良好。

　　不过，当将此方案用于较高速率信号时，寄生RC滤波器的效应就会使信号失真（图2）。FPGA应用说明中的电路需要做个变动，无需重新设计PCB（印刷电路板）就可以完成这个变动。本例用一只齐纳二极管替代了电阻，用于转换信号电平，而不会造成明显的失真（图3）。齐纳二极管与PCI箝位二极管和内部上拉电阻一起工作，设定了输入端的电压电平。

　　要设定输入端的静态电平，必须使能FPGA的内部上拉电阻，以防止当输入端持续为高时，PCI箝位二极管被过度驱动。上拉电阻的电流小于齐纳二极管的额定电流。另外，低压齐纳二极管的雪崩IV（电流-电压）曲线中还有圆滑的“拐点”（knee）。

　　此曲线表明齐纳电压低于额定值，因此需要使用一个较高电压的齐纳二极管。二极管还应有小的电容。Comchip公司的CZRU52C3是一只3V的齐纳二极管，它能正常工作，使电路电压降低2V（图4）。

　　齐纳二极管中的某些寄生效应会给波形带来其他失真。二极管有寄生电容，它使二极管开始看似与5V驱动器的信号沿有一个短路。FPGA管脚会看到一个大约10 ns的高压过冲，快速地衰减到输入脚的额定电平。管脚电容与下拉电阻的RC时间常数产生一个到最终值的较慢下降，速率由齐纳二极管和下拉电阻所决定。图5给出了前沿的详图。

关键字：FPGA 齐纳二极管引用地址：如何保护FPGA输入端的齐纳二极管

上一篇：走向成熟的智能数字视频监控
下一篇：基于双FPGA的刀闸接口控制箱的设计

推荐阅读最新更新时间：2024-05-02 21:27

科技巨头收购公司就像去普通人去商店买杂货的情况类似

历时7个月，英特尔的新任CEO Bob Swan终于上任了，并且来到中国接受了国内媒体的采访。在采访中他谈到了英特尔的三大转折性技术：AI、5G和自动驾驶。关于这三大板块布局，英特尔选择了最快的方式：收购。 Bob Swan介绍，“ 5G、人工智能、自动驾驶将给我们带来巨大的机遇，推动计算、分析、存储和检索方面的需求。我们对具有转折性意义的技术领域非常关注。第一，我们非常关注计算机视觉技术，我们收购了Movidius公司，它有着独特的技术，现在也成为了英特尔非常关键的一部分。第二，我们还收购了Nervana公司，它的神经元计算技术（NPU）在业内也变得越来越重要。第三，我们认为FPGA将在未来发挥更大的作用，尤其是在数据中心的

[嵌入式]

降低FPGA部署门槛，Achronix联合BittWare推出加速卡

日前，Achronix联合BittWare宣布推出全新的、面向高性能计算和数据加速应用的FPGA加速卡。新推出的VectorPath S7t-VG6加速卡搭载了Achronix采用7nm工艺打造的Speedster 7tAC7t1500独立FPGA芯片，它在同类PCIe FPGA加速卡中，提供了目前业界最高性能的接口。这些高性能接口包括1x400GbE和2x100GbE接口，以及总带宽为4Tbps的8组GDDR6的板上存储器，使该加速卡成为高带宽数据加速应用的理想选择。此次发布得到了Achronix及BittWare双方的高度重视，在京联合召开发布会。包括Achronix公司市场营销副总裁Steve Mensor、Achron

[嵌入式]

降低<font color='red'>FPGA</font>部署门槛，Achronix联合BittWare推出加速卡

使用专家验证服务管理ASIC和SoC设计风险

Socionext 提供领先的验证服务，帮助客户降低与 ASIC 和 SoC 设计流程相关的风险。在 FPGA 原型设计平台上实施大型 SoC 设计，可以减少可能需要代价高昂的重新设计和产品延迟的错误、缺陷和故障，在此方面我们拥有广泛而深入的专业知识。 Socionext 拥有使用各种 FPGA 原型设计平台的经验，包括 Synopsys HAPS、Protium 和 S2C。公司是少数能够以现代设计要求所需的规模在 FPGA 平台上实施整个 SoC 的公司之一。在这篇博文中，我们将探讨使用 FPGA 进行原型设计的好处，以及为什么 Socionext 可以帮助您管理和降低即使是最复杂的 ASIC 和 SoC 设计的风

[半导体设计/制造]

FPGA帮您实现家居遥控

　　引言　　人们生活中的家用电器种类日益增多，遥控器的种类也随之增加，不同种类的遥控器之间一般不能相互替代，这给人们的生活带来诸多不便。　　各类遥控器功能大致相同，大多都有数字键、启动停止键、前进键、快进键、后退键，复杂的也就是增加几个功能键，现实生活中，由于用户的个体差异，特殊功能键的使用频率很低，甚至部分用户自始至终就从未使用过这类键，因此，这些键完全可以简化和归类使用，对于那些不易简化和归类的少量特殊功能键，可以通过开辟自定义按键区的方法予以解决。　　鉴于此，本文以单片机和大规模可编程门阵列FPGA为基础，以记录波形的思想设计了一款自学习式通用家居遥控器，又为原本无遥控功能的电灯、电扇、窗帘等设施追加了

[嵌入式]

Xilinx宣布弹性计算云F1实例已广泛采用 Virtex UltraScale+ FPGA

2017年4月24日，北京—All Programmable技术和器件的全球领先企业赛灵思公司（Xilinx, Inc.，(NASDAQ:XLNX)）今天宣布，其高性能Xilinx® Virtex® UltraScale+™ 系列FPGA现已在亚马逊弹性计算云（Amazon Elastic Compute Cloud，EC2）F1实例中应用。该实例除了利用FPGA提供可编程的硬件加速器之外，还支持用户最佳化他们的计算资源以满足其作业负载的特殊需求。当亚马逊云端网络服务在云端提供安全且可调整的运算规模时，F1实例让用户利用FPGA部署硬件加速器更容易。因为FPGA具有可编程能力，用户无需重新设计任何硬件，即可拥有充分的灵活性升

[传感器]

基于FPGA的载波调制系统

电力线载波(PLC)通信作为电力系统特有的通信方式，广泛用于电力系统的调度通信、生产指挥、行政业务通信以及其他各种信息的传输。随着数字通信技术的发展，采用电力线上网、进行多媒体通信也具有宽阔的前景，电力线载波通信已经成为当今研究热点之一。　　线路调制单元是电力线载波机中关键部件之一。为了提高频带的利用率，线路调制一般采用单边带调制方式。使用数字化处理方法来实现线路的单边带调制，能够克服模拟电路的诸多缺陷。线路调制需要完成正交变换、滤波和频谱搬移等处理，运算量与采样率直接相关。高采样率导致了高的运算量，低成本DSP芯片无法满足运算需求。 FPGA 可用于实现DSP运算处理单元，达到实时完成数字信号处理功能的目的，它为线路调制单元

[嵌入式]

莱迪思推出专为汽车应用优化的CertusPro-NX FPGA，强化其产品组合

提供符合AEC-Q100标准的高级系统带宽和存储器功能，以同类产品中最小的器件尺寸提供领先的低功耗和高性能中国上海——2022年8月25日—— 莱迪思半导体公司，低功耗可编程器件的领先供应商，近日宣布优化CertusPro™-NX系列通用FPGA，从而支持汽车和温度范围更广的应用。这些新器件拥有汽车级特性、AEC-Q100认证和CertusPro-NX FPGA系列产品领先的低功耗、高性能和小尺寸。而且，由于支持LPDDR4外部存储器，它们能够为信息娱乐系统的显示处理和桥接、车载网络以及高级驾驶员辅助系统（ADAS）中的摄像头处理/传感器桥接等应用提供了长期稳定的支持。莱迪思半导体产品营销总监Jay Aggarwal

[嵌入式]

FPGA 与ASIC对比

ASIC和FPGA具有不同的价值主张，选择其中之一之前，一定要对其进行仔细评估。 2种技术的比较信息非常丰富。这里介绍了ASIC和FPGA的优势与劣势。 FPGA和ASIC的设计优势比较 FPGA的设计优势 ASIC的设计优势更快的面市时间 - 无需布线、掩模和其它制造步骤。全定制性能 - 实现设计，因为器件满足设计技术要求。无NRE （临时花费） - 与ASIC设计有关的成本降低单位成本 - 用于实现大批量设计缩短了设计周期 - 由于软件可以处理很多布线、布局和实现问题。小型化 - 器件满足设计技术要求。更加可预测的项目周期 - 由于消除了可能的 re-spi

[新品]

热门资源推荐
热门放大器推荐

小广播

热门活动

换一批

■验证并选择心仪MOSFET，探寻选型奥秘！注册、体验双重好礼等你拿~

■评论有奖：元器件采购的秘密法宝，助你做个自带“松弛感”的职场人！

■新栏目器件口碑专辑上线~快来点评吧！

■中星联华直播 | 高速信号完整性分析与测试 — “码”上行动系列线上讲堂