intel AN 769 FPGA Dé-óid Chianbhraite Teochta

Réamhrá

In iarratais leictreonacha nua-aimseartha, go háirithe iarratais a éilíonn rialú teochta ríthábhachtach, tá sé ríthábhachtach tomhas teochta ar sliseanna.

Tá córais ardfheidhmíochta ag brath ar thomhas teochta cruinn le haghaidh timpeallachtaí laistigh agus lasmuigh.

• Feidhmíocht a bharrfheabhsú
• Oibriú iontaofa a chinntiú
• Cosc a chur ar damáiste do chomhpháirteanna

Ceadaíonn córas monatóireachta teochta Intel® FPGA duit sliseanna tríú páirtí a úsáid chun monatóireacht a dhéanamh ar theocht an acomhal (TJ). Oibríonn an córas monatóireachta teochta seachtrach seo fiú agus an Intel FPGA á thiomáint síos nó nach bhfuil cumraithe. Mar sin féin, tá roinnt rudaí nach mór duit a mheas agus tú ag dearadh an comhéadan idir an sliseanna seachtrach agus dé-óid cianbhraite teochta (TSDanna) Intel FPGA.
Nuair a roghnaíonn tú sliseanna braite teochta, d’fhéachfá go hiondúil ar chruinneas na teochta is mian leat a bhaint amach. Mar sin féin, leis an teicneolaíocht próisis is déanaí agus dearadh iargúlta TSD difriúil, ní mór duit freisin gnéithe ionsuite an tslis braite teochta a mheas chun do riachtanais chruinneas dearaidh a chomhlíonadh.

Trí oibriú chóras ciantomhais teochta Intel FPGA a thuiscint, is féidir leat:

• Faigh amach saincheisteanna coitianta maidir le feidhmchláir braite teochta.
• Roghnaigh an sliseanna braite teochta is oiriúnaí a chomhlíonann do riachtanais iarratais, costas agus am dearaidh.

Molann Intel go láidir duit an teocht ar bhás a thomhas ag baint úsáide as TSDs áitiúla, rud atá bailíochtaithe ag Intel. Ní féidir le Intel cruinneas braiteoirí teochta seachtracha a bhailíochtú faoi choinníollacha córais éagsúla. Más mian leat na TSDanna cianda a úsáid le braiteoirí teochta seachtracha, lean na treoirlínte sa doiciméad seo agus bailíochtaigh cruinneas do shocrú teochta.

Baineann an nóta feidhmchláir seo le cur i bhfeidhm iargúlta TSD do theaghlach feiste Intel Stratix® 10 FPGA.

Cur i bhFeidhm Tharview

Ceanglaíonn an sliseanna braite teochta seachtrach le TSD iargúlta Intel FPGA. Is trasraitheoir dé-óid PNP nó NPN é an iargúlta TSD.

• Fíor 1 . Ceangal idir Sliseanna Braite Teochta agus Intel FPGA Remote TSD (Dé-óid NPN)
• Fíor 2 . Ceangal idir Sliseanna Braite Teochta agus Intel FPGA Remote TSD (PNP Diode)

Cruthaíonn an chothromóid seo a leanas teocht trasraitheora i gcoibhneas leis an mbonn-astar toirtetage (VBE).

• Cothromóid 1 . An Gaol idir Teocht an Trasraitheora go Bun-Emitter Voltage (VBE)Cá háit:
  • T—Teocht i Kelvin
  • q—an lucht leictreoin (1.60 × 10−19 C)
  • VBE—bonn-emitter voltage
  • k— tairiseach Boltzmann (1.38 × 10−23 J∙K−1)
  • IC — sruth an bhailitheora
  • IS — an sruth sáithiúcháin droim ar ais
  • η—fachtóir idéalachas an chian-óid
    Nuair a atheagraítear Cothromóid 1, gheobhaidh tú an chothromóid seo a leanas.

• Cothromóid 2. VBE
  De ghnáth, cuireann an tslis braite teochta dhá shruth dea-rialaithe as a chéile i bhfeidhm, I1 agus I2 ar na bioráin P agus N. Ansin déanann an tslis athrú ar VBE an dé-óid a thomhas agus a mheán. Tá an deilt in VBE comhréireach go díreach leis an teocht, mar a thaispeántar i gcothromóid 3 .
• Cothromóid 3. Delta in VBECá háit:
  • n—cóimheas reatha éigeantais
  • VBE1-bonn-astar voltage ag I1
  • VBE2-bonn-astar voltage ag I2

Breithniú Forfheidhmithe

Má roghnaíonn tú an sliseanna braite teochta leis na gnéithe cuí, is féidir leat an sliseanna a bharrfheabhsú chun cruinneas tomhais a bhaint amach. Smaoinigh ar na hábhair san fhaisnéis ghaolmhar nuair a roghnaíonn tú an tslis.

Eolas Gaolmhar

• Fachtóir Ideality (η-Fachtóir) Éagothroime
• Earráid Friotaíocht Sraithe
• Athrú Béite Dé-óid Teocht
• Toilleoir Ionchur Difreálach
• Cúiteamh Fritháireamh

Fachtóir Ideality (η-Fachtóir) Éagothroime

Nuair a dhéanann tú tomhas teochta acomhal trí úsáid a bhaint as dé-óid teocht seachtrach, braitheann cruinneas an tomhais teochta ar shaintréithe an dé-óid sheachtraigh. Is é an fachtóir idéalachas ná paraiméadar dé-óid iargúlta a thomhaiseann diall an dé-óid óna iompar idéalach.
De ghnáth is féidir leat an fachtóir idéalachais a fháil sa bhileog sonraí ón monaróir dé-óid. Tugann dé-óidí teochta seachtracha éagsúla luachanna difriúla duit mar gheall ar na teicneolaíochtaí dearaidh agus próisis éagsúla a úsáideann siad.
Is féidir earráid shuntasach tomhais teochta a bheith mar thoradh ar mhímheaitseáil idéalachais. Chun an earráid shuntasach a sheachaint, molann Intel duit sliseanna braite teochta a roghnú a bhfuil fachtóir idéalachais inchumraithe aige. Is féidir leat an luach fachtóir idéalachais a athrú sa sliseanna chun deireadh a chur leis an earráid neamhréire.

• Example 1. Fachtóir Ideality Ranníocaíocht le Earráid Tomhais Teochta

Seo seanampLéiríonn le conas a chuireann fachtóir idéalachchta leis an earráid tomhais teochta. Sa seanample, léiríonn an ríomh an neamhréir idéalachais is cúis le hearráid shuntasach tomhais teochta.

• Cothromóid 4 . Fachtóir Ideality Gaol leis an Teocht Tomhais

Cá háit:

• ηTSC—fachtóir idéalachas an tslis braite teochta
• TTSC—teocht á léamh ag an tslis braite teochta
• ηRTD - fachtóir idéalachas an dé-óid cianteochta
• TRTD - teocht ag an dé-óid cianteochta

Déanann na céimeanna seo a leanas tomhas teochta (TTSC) a mheas de réir an tslis braite teochta, agus na luachanna seo a leanas á gcur san áireamh:

• Is é fachtóir idéalachais an braiteoir teochta (ηTSC) ná 1.005
• Is é fachtóir idéalachais an dé-óid teocht iargúlta (ηRTD) ná 1.03
• Is é 80 °C an teocht iarbhír ag an dé-óid cianteochta (TRTD).

 

1. Tiontaigh an TRTD de 80°C go Kelvin: 80 + 273.15 = 353.15 K.
2. Cuir an Cothromóid i bhFeidhm 4. Is é an teocht ríofa ag an sliseanna braite teochta ná 1.005 × 353.15 = 344.57 K.TTSC = 1.03
3. Tiontaigh an luach ríofa go Celsius: TTSC = 344.57 K – 273.15 K = 71.43°C An earráid teochta (TE) is cúis leis an neamhréir idéalachas:
   TE = 71.43°C – 80.0°C = –8.57°C

Earráid Friotaíocht Sraithe

Cuireann friotaíocht an tsraith ar na bioráin P agus N le earráid tomhais teochta.

Is féidir le friotaíocht na sraithe a bheith ó:

• Friotaíocht inmheánach bioráin P agus N an dé-óid teochta.
• An bord rian friotaíocht, le haghaidh example, rian bord fada.

Is cúis le friotaíocht na sraithe toirte breisetage chun titim ag an gcosán braite teochta agus torthaí earráide tomhais, a dhéanann difear do chruinneas an tomhais teochta. De ghnáth, tarlaíonn an cás seo nuair a dhéanann tú tomhas teochta le sliseanna braite teochta 2-reatha.

Fíor 3 . Friotaíocht Shraith Inmheánach agus Ar BordChun an earráid teochta a thabhaítear nuair a mhéadaíonn friotaíocht an tsraith a mhíniú, soláthraíonn roinnt monaróir sliseanna braite teochta na sonraí don earráid teocht dé-óid iargúlta i gcoinne na friotaíochta.
Mar sin féin, is féidir leat deireadh a chur leis an earráid friotaíochta sraithe. Tá gné cealú friotaíochta sraith ionsuite ag roinnt sliseanna braite teochta. Is féidir le gné cealú friotaíochta sraithe deireadh a chur le friotaíocht an tsraith ó raon cúpla céad Ω go raon níos mó ná cúpla míle Ω.
Molann Intel duit machnamh a dhéanamh ar ghné cealaithe friotaíochta na sraithe nuair a roghnaíonn tú an sliseanna braite teochta. Cuireann an ghné deireadh go huathoibríoch leis an earráid teochta de bharr friotaíocht an ródaithe chuig an trasraitheoir iargúlta.

Athrú Béite Dé-óid Teocht

De réir mar a éiríonn céimseataí teicneolaíochta próisis níos lú, laghdaítear luach Beta(β) an tsubstráit PNP nó NPN.
De réir mar a éiríonn luach Beta dé-óid teocht níos ísle, go háirithe má tá an bailitheoir dé-óid teocht ceangailte leis an talamh, bíonn tionchar ag luach Beta ar an gcóimheas reatha ar chothromóid 3 ar leathanach 5. Dá bhrí sin, tá sé ríthábhachtach cóimheas reatha cruinn a chothabháil.
Tá gné cúitimh Beta ionsuite ag roinnt sliseanna braite teochta. Leis an athrú Beta ar an gciorcadaireacht braitear an bunsruth agus coigeartaíonn sé an sruth astaithe chun an t-athrú a chúiteamh. Coinníonn an cúiteamh Beta cóimheas reatha an bhailitheora.

Fíor 4 . Dé-óid Croítheocht Fabraic Intel Stratix 10 le Cúiteamh Beta MAX31730 Maxim Integrated*
Léiríonn an figiúr seo go bhfuil an cruinneas tomhais bainte amach le cúiteamh Beta cumasaithe. Glacadh na tomhais le linn riocht síos cumhachta FPGA - táthar ag súil go mbeidh na teochtaí socraithe agus tomhaiste gar.

	0˚C	50˚C	100˚C
Cúiteamh Beta Off	25.0625˚C	70.1875˚C	116.5625˚C
Cúiteamh Béite Ar	-0.6875˚C	49.4375˚C	101.875˚C

Toilleoir Ionchur Difreálach

Feidhmíonn an toilleoir (CF) ar phionnaí P agus N cosúil le scagaire pas íseal a chuidíonn leis an torann ardmhinicíochta a scagadh agus an trasnaíocht leictreamaighnéadach (EMI) a fheabhsú.
Ní mór duit a bheith cúramach le linn roghnú an toilleora mar is féidir leis an toilleas mór tionchar a imirt ar am ardú na foinse reatha lasctha agus earráid tomhais ollmhór a thabhairt isteach. De ghnáth, soláthraíonn an monaróir sliseanna braite teochta an luach toilleas molta ina bhileog sonraí. Déan tagairt do threoirlínte dearaidh nó do mholadh an mhonaróra toilleora sula gcinneann tú an luach toilleas.

Fíor 5 . Cumas Ionchur Difreálach

Cúiteamh Fritháireamh

Féadfaidh fachtóirí iolracha cur leis an earráid tomhais ag an am céanna. Ar uairibh, b'fhéidir nach réiteoidh sé go hiomlán an cheist trí mhodh cúitimh amháin a chur i bhfeidhm. Modh eile chun an earráid tomhais a réiteach ná cúiteamh fritháirimh a chur i bhfeidhm.

Nóta:  Molann Intel duit sliseanna braite teochta a úsáid le cúiteamh fritháirimh ionsuite. Mura dtacaíonn an sliseanna braite teochta leis an ngné, féadfaidh tú cúiteamh fritháirimh a chur i bhfeidhm le linn iarphróiseála trí loighic nó bogearraí saincheaptha.
Athraíonn cúiteamh fritháireamh luach an chláir fhritháireamh ón sliseanna braite teochta chun deireadh a chur leis an earráid ríofa. Chun an ghné seo a úsáid, ní mór duit pro teocht a dhéanamhfile staidéar agus sainaithin an luach fritháirimh atá le cur i bhfeidhm.

Ní mór duit tomhais teochta a bhailiú thar an raon teochta atá ag teastáil le socruithe réamhshocraithe an tslis braite teochta. Ina dhiaidh sin, déan anailís ar shonraí mar atá san example chun an luach fritháirimh a bheidh le cur i bhfeidhm a chinneadh. Molann Intel duit roinnt sceallóga braite teochta a thástáil le roinnt dé-óid cianteochta chun a chinntiú go gclúdaíonn tú na héagsúlachtaí páirt-go-páirt. Ansin, bain úsáid as meán na dtomhas san anailís chun na socruithe atá le cur i bhfeidhm a chinneadh.
Is féidir leat na pointí teochta le tástáil a roghnú bunaithe ar riocht oibriúcháin do chórais.

Cothromóid 5. Fachtóir Fritháireamh

Example 2 . Cur i bhFeidhm Cúitimh FritháirimhSa example, bailíodh sraith de thomhais teochta le trí phointe teochta. Cuir Cothromóid 5 i bhfeidhm ar na luachanna agus ríomh an fachtóir fritháirimh.

Tábla 1 . Sonraí a Bailíodh Sula Iarratas a Dhéanamh ar Chúiteamh Fritháirimh

Teocht Socraigh		Teocht Tomhais
100°C	373.15. XNUMX K	111.06°C	384.21. XNUMX K
50°C	323.15. XNUMX K	61.38°C	334.53. XNUMX K
0°C	273.15. XNUMX K	11.31°C	284.46. XNUMX K

Bain úsáid as lárphointe an raon teochta chun an teocht fhritháireamh a ríomh. Sa seanample, is é an pointe lár an teocht socraithe 50 ° C.
Teocht fritháireamh

• = Fachtóir fritháirimh × ( teocht tomhaiste − Socraigh teocht )
• = 0.9975 × (334.53 - 323.15 )
• = 11.35

Cuir an luach teocht fhritháireamh agus fachtóirí cúitimh eile, más gá, isteach sa sliseanna braite teochta agus déan an tomhas arís.

Tábla 2 . Sonraí a Bailítear Tar éis Cúiteamh Fritháirimh a Chur i bhFeidhm

Teocht Socraigh	Teocht Tomhais	Earráid
100°C	101.06°C	1.06°C
50°C	50.13°C	0.13°C
0°C	0.25°C	0.25°C

Eolas Gaolmhar
Torthaí Meastóireachta
Soláthraíonn athview de thorthaí meastóireachta an mhodh cúitimh fhritháirimh le sliseanna braite teochta Maxim Integrated* agus Texas Instruments*.

Torthaí Meastóireachta

Sa mheastóireacht, athraíodh feisteáin mheastóireachta TMP31730 Maxim Integrated* agus MAX468 agus Texas Instruments* chun comhéadan a dhéanamh le dé-óidí cianteochta roinnt bloc san Intel FPGA.

Tábla 3 . Bloic Mheasúnaithe agus Múnlaí Boird

Bloc	Bord Measúnaithe Sliseanna Braite Teochta
	Texas Instruments' TMP468	Comhtháthaíonn Maxim d's MAX31730
Intel Stratix 10 croí fabraice	Tá	Tá
H-tíl nó L-tíl	Tá	Tá
E-tíl	Tá	Tá
P-tíl	Tá	Tá

Léiríonn na figiúirí seo a leanas socrú an bhoird Intel FPGA le boird meastóireachta Maxim Integrated agus Texas Instruments.

Fíor 6 . Socrú le Bord Measúnaithe Maxim Integrate d's MAX31730

Fíor 7 . Socrú le Bord Measúnaithe TMP468 Texas Instruments

• Fórsaí teirmeach - nó mar mhalairt air sin, is féidir leat seomra teochta a úsáid - clúdaithe agus séalaithe an FPGA agus a d'éigean an teocht de réir an phointe teocht socraithe.
• Le linn na tástála seo, d'fhan an FPGA i riocht gan chumhacht chun é a sheachaint ó ghiniúint teasa.
• Ba é 30 nóiméad an t-am bog do gach pointe tástála teochta.
• Bhain na socruithe ar na feisteáin mheastóireachta úsáid as na socruithe réamhshocraithe ó na monaróirí.
• Tar éis an tsocraithe, leanadh céimeanna sa Chúiteamh Fritháirimh ar leathanach 10 chun sonraí a bhailiú agus a anailísiú.

Meastóireacht le Bord Measúnaithe MAX31730 Sliseanna Braite Teochta Maxim Integrated

Rinneadh an mheastóireacht seo le céimeanna socraithe mar a thuairiscítear i Cúiteamh Fritháirimh .
Bailíodh na sonraí roimh agus tar éis an cúiteamh fritháirimh a chur i bhfeidhm. Cuireadh teocht fhritháirimh dhifriúil i bhfeidhm ar bhlocanna éagsúla Intel FPGA toisc nach féidir luach fritháirimh amháin a chur i bhfeidhm ar gach bloc. Léiríonn na figiúirí seo a leanas na torthaí.

Fíor 8. Sonraí le haghaidh Intel Stratix 10 Core Fabraic

Fíor 9. Sonraí le haghaidh Intel FPGA H-Tile agus L-Tile

Fíor 10. Sonraí le haghaidh E-Tíleanna Intel FPGA

Fíor 11. Sonraí le haghaidh Intel FPGA P-Tile

Meastóireacht le Bord Measúnaithe Slis Braite Teocht TMP468 Texas Instruments

Rinneadh an mheastóireacht seo le céimeanna socraithe mar a thuairiscítear i Cúiteamh Fritháirimh .
Bailíodh na sonraí roimh agus tar éis an cúiteamh fritháirimh a chur i bhfeidhm. Cuireadh teocht fhritháirimh dhifriúil i bhfeidhm ar bhlocanna éagsúla Intel FPGA toisc nach féidir luach fritháirimh amháin a chur i bhfeidhm ar gach bloc. Léiríonn na figiúirí seo a leanas na torthaí.

Fíor 12. Sonraí le haghaidh Intel Stratix 10 Core Fabraic

Fíor 13. Sonraí le haghaidh Intel FPGA H-Tile agus L-Tile

Fíor 14. Sonraí le haghaidh E-Tíleanna Intel FPGA

Fíor 15. Sonraí le haghaidh Intel FPGA P-Tile

Conclúid

Tá go leor déantúsóirí sliseanna braite teochta éagsúla ann. Le linn roghnú na gcomhpháirteanna, molann Intel go láidir duit an sliseanna braite teochta a roghnú leis na cúinsí seo a leanas.

1. Roghnaigh sliseanna le gné fachtóir idéalachchta inchumraithe.
2. Roghnaigh sliseanna a bhfuil cealú friotaíochta sraithe aige.
3. Roghnaigh sliseanna a thacaíonn le cúiteamh Beta.
4. Roghnaigh toilleoirí a thagann le moltaí an mhonaróra sliseanna.
5. Cuir aon chúiteamh cuí i bhfeidhm tar éis pro teochta a dhéanamhfile staidéar.

Bunaithe ar an mbreithniú cur chun feidhme agus na torthaí meastóireachta, ní mór duit an sliseanna braite teochta i do dhearadh a bharrfheabhsú chun cruinneas tomhais a bhaint amach.

Stair Athbhreithnithe Doiciméid le haghaidh AN 769: Treoir Forfheidhmithe Dé-óid Braite Teochta Intel FPGA

Leagan Doiciméid	Athruithe
2022.04.06	Ceartaíodh ríomh teochta braite teochta sliseanna san ábhar faoi mhímheaitseáil fachtóir idéalachais. Ceartaíodh ríomh teocht an fhritháirimh example san ábhar faoi chúiteamh fritháirimh.
2021.02.09	Eisiúint tosaigh.

Intel Corporation. Gach ceart ar cosaint. Is trádmharcanna de chuid Intel Corporation nó a fhochuideachtaí iad Intel, lógó Intel, agus marcanna Intel eile. Barántaíonn Intel feidhmíocht a tháirgí FPGA agus leathsheoltóra de réir sonraíochtaí reatha de réir bharántas caighdeánach Intel, ach coimeádann sé an ceart chun athruithe a dhéanamh ar aon táirgí agus seirbhísí ag am ar bith gan fógra. Ní ghlacann Intel aon fhreagracht nó dliteanas a eascraíonn as cur i bhfeidhm nó úsáid aon fhaisnéise, táirge nó seirbhíse a thuairiscítear anseo ach amháin mar a aontaítear go sainráite i scríbhinn ag Intel. Moltar do chustaiméirí Intel an leagan is déanaí de shonraíochtaí feiste a fháil sula dtéann siad ag brath ar aon fhaisnéis foilsithe agus sula ndéanann siad orduithe le haghaidh táirgí nó seirbhísí.
*Féadtar ainmneacha agus brandaí eile a éileamh mar shealúchas daoine eile.

ISO
9001:2015
Cláraithe

Doiciméid / Acmhainní

intel AN 769 FPGA Dé-óid Chianbhraite Teochta [pdfTreoir Úsáideora AN 769 FPGA Dé-óid Chianbhraite Teochta, AN 769, FPGA Dé-óid Chianbhraite Teochta, Cian-óid Braite Teochta, Dé-óid Braite Teochta, Dé-óid Braite

Tagairtí

• Lámhleabhar Úsáideora