intel AN 769 FPGA ntuziaka onye ọrụ mmetụta diode okpomọkụ

Sistemụ nleba anya ọnọdụ okpomọkụ nke Intel® FPGA na-enye gị ohere iji ibe ndị ọzọ wee nyochaa okpomọkụ nkwụsịtụ (TJ). Sistemụ nleba anya ọnọdụ okpomọkụ a dị na mpụga na-arụ ọrụ ọbụlagodi mgbe Intel FPGA gbadara ma ọ bụ ahazibeghị ya. Agbanyeghị, enwere ọtụtụ ihe ị ga-echebara echiche mgbe ị na-echepụta interface n'etiti mgbawa mpụga na diodes mmetụta okpomọkụ dịpụrụ adịpụ nke Intel FPGA (TSDs).
Mgbe ịhọrọ mgbawa na-ahụta ọnọdụ okpomọkụ, ị ga-eleba anya n'ụzọ ziri ezi nke ọnọdụ okpomọkụ ịchọrọ imezu. Agbanyeghị, site na teknụzụ usoro kachasị ọhụrụ yana imewe TSD dịpụrụ adịpụ, ị ga-enwerịrị ike ịtụle njiri arụnyere mgbawa nke na-ahụta okpomọkụ iji zute ihe ziri ezi chọrọ.

Site n'ịghọta ọrụ nke sistemu nha okpomọkụ dịpụrụ adịpụ nke Intel FPGA, ị nwere ike:

Chọpụta ihe ndị a na-ahụkarị na ngwa nhụta okpomọkụ.
Họrọ mgbawa nhụta ọnọdụ okpomọkụ kacha dabara adaba nke na-egbo mkpa ngwa gị, ọnụ ahịa yana oge imewe.

Intel na-akwadosi ike ka ị tụọ okpomọkụ na-anwụ site na iji TSD mpaghara, nke Intel kwadoro. Intel enweghị ike ịkwado izi ezi nke ihe mmetụta okpomọkụ mpụga n'okpuru ọnọdụ sistemụ dị iche iche. Ọ bụrụ na ịchọrọ iji TSD dịpụrụ adịpụ nwere ihe mmetụta okpomọkụ dị na mpụga, soro ntuziaka dị n'ime akwụkwọ a wee kwado izi ezi nke ntọlite nha okpomọkụ gị.

Ngwa a na-emetụta mmejuputa TSD dịpụrụ adịpụ maka ezinụlọ ngwaọrụ Intel Stratix® 10 FPGA.

Mmezu gafereview

Ihe mgbawa na-ahụ maka okpomọkụ dị na mpụga na-ejikọta na Intel FPGA remote TSD. TSD dịpụrụ adịpụ bụ transistor jikọrọ PNP ma ọ bụ NPN diode.

Onyonyo 1. Njikọ n'etiti Chip Sensing Chip na Intel FPGA Remote TSD (NPN Diode)

Onyonyo 2. Njikọ n'etiti Chip Sensing Chip na Intel FPGA Remote TSD (PNP Diode)

Ngụkọta na-esonụ na-etolite okpomọkụ nke transistor n'ihe metụtara base-emitter voltage (VBE).

Nhazi 1. Mmekọrịta dị n'etiti Okpomọkụ nke Transistor ruo Base-Emitter Voltage (VBE)Ebe:
- T - Okpomọkụ na Kelvin
- q—ụgwọ elektrọn (1.60 × 10-19 C)
- VBE—base-emitter voltage
- k—Boltzmann na-adịgide adịgide (1.38 × 10−23 J∙K−1)
- IC - onye na-anakọta ihe ugbu a
- Ọ BỤ—a azụ saturation ugbu a
- η — ihe kacha mma nke diode dịpụrụ adịpụ
  Ịhazigharị nha nhata 1, ị ga-enweta nhata ndị a.

Usoro 2. VBE
Dịka, mgbawa na-ahụta ọnọdụ okpomọkụ na-amanye mmiri mmiri ejiri nke ọma na-achịkwa ugboro abụọ, I1 na I2 na ntụtụ P na N. Ihe mgbawa ahụ na-atụ na nkezi mgbanwe nke VBE nke diode. Delta dị na VBE dabara na ọnọdụ okpomọkụ, dịka egosiri na nha 3.
Nhazi 3. Delta na VBEEbe:
- n - oke mmanye ugbu a
- VBE1—base-emitter voltage na I1
- VBE2—base-emitter voltage na I2

Ntụle mmejuputa iwu

Ịhọrọ mgbawa nhụta okpomọkụ nwere njirimara dabara adaba na-enye gị ohere ịkwalite mgbawa ahụ iji nweta izi ezi nha. Tụlee isiokwu ndị dị na ozi metụtara ya mgbe ị na-ahọrọ mgbawa.

Ozi metụtara

Ihe kpatara echiche (η-Factor) adabaghị
Njehie Nguzogide usoro
Okpomọkụ Diode Beta Mgbanwe
Capacitor Ntinye dị iche
Nkwụghachi ụgwọ

Ihe kpatara echiche (η-Factor) adabaghị

Mgbe ị na-eme nha ọnọdụ okpomọkụ site na iji diode okpomọkụ dị n'èzí, izi ezi nke nha okpomọkụ na-adabere na njirimara nke diode mpụga. Isi ihe dị mma bụ oke nke diode dịpụrụ adịpụ nke na-atụ ngbanwe nke diode site na ezigbo omume ya.
Ị nwere ike ịchọtakarị ihe dị mma na mpempe data sitere na onye nrụpụta diode. Diode okpomọkụ dị iche iche na-enye gị ụkpụrụ dị iche iche n'ihi nhazi dị iche iche na teknụzụ usoro ha na-eji.
Ekwekọrịtaghị nke ọma nwere ike bute mperi nha okpomọkụ. Iji zere mmejọ ahụ dị mkpa, Intel na-atụ aro ka ịhọrọ mgbawa na-ahụta okpomọkụ nke nwere ihe nwere ike ịhazi ya. Ị nwere ike ịgbanwe uru ihe na-eme ka ọ dị mma na mgbawa iji kpochapụ njehie na-ejikọtaghị ọnụ.

Example 1. Ntụnye aka nke ọma maka mperi nlere okpomọkụ

Nke a example na-egosi ka ezigbo ihe na-enye aka na njehie nha okpomọkụ. Na examplee, mgbako ahụ na-egosi nkwekọ ekwekọghị nke ọma na-eme ka njehie nha okpomọkụ dị egwu.

Nhazi 4. Mmekọrịta dị mma na ọnọdụ okpomọkụ atụnyere

Ebe:

ηTSC — ihe dị mma nke mgbawa na-ahụta okpomọkụ
TTSC—okpomọkụ na-agụ site na mgbawa mmetụta okpomọkụ
ηRTD—ihe dị mma nke diode okpomọkụ dịpụrụ adịpụ
TRTD-okpomọkụ na diode okpomọkụ dịpụrụ adịpụ

Nzọụkwụ ndị a na-atụle nha okpomọkụ (TTSC) site na mgbawa mmetụta okpomọkụ, nyere ụkpụrụ ndị a:

Ihe kacha mma maka ihe mmetụta okpomọkụ (ηTSC) bụ 1.005
Ihe kacha mma nke diode okpomọkụ dịpụrụ adịpụ (ηRTD) bụ 1.03
Ọnọdụ okpomọkụ dị na diode okpomọkụ dịpụrụ adịpụ (TRTD) bụ 80 Celsius

Tụgharịa TRTD nke 80°C na Kelvin: 80 + 273.15 = 353.15 K.
Tinye nha nha 4. Okpomọkụ gbakọrọ site na mgbawa nhụta okpomọkụ bụ 1.005 × 353.15 = 344.57 K.TTSC = 1.03

Tụgharịa ọnụ ahịa agbakọrọ ka ọ bụrụ Celsius: TTSC = 344.57 K - 273.15 K = 71.43°C Njehie okpomọkụ (TE) kpatara nkwekọ ekwekọghị:
TE = 71.43°C – 80.0°C = –8.57°C

Njehie Nguzogide usoro

Usoro nguzogide na ntụtụ P na N na-enye aka na njehie nha okpomọkụ.

Nguzogide usoro nwere ike si na:

Nguzogide n'ime nke P na N pin nke diode okpomọkụ.
The osisi akara nguzogide, maka example, akara osisi ogologo.

Usoro nguzogide na-akpatakwu voltage iji dobe na ụzọ nhụta okpomọkụ ma rụpụta njehie nha, na-emetụta izi ezi nke nha okpomọkụ. Ọ na-abụkarị, ọnọdụ a na-eme mgbe ị na-eji mgbawa na-ahụta ọnọdụ okpomọkụ nke 2 dị ugbu a.

Onyonyo 3. Mgbochi nke ime na n'ime ụlọIji kọwa njehie ọnọdụ okpomọkụ kpatara mgbe usoro nguzogide na-abawanye, ụfọdụ ndị na-emepụta mgbawa na-ahụ maka okpomọkụ na-enye data maka njehie okpomọkụ diode dịpụrụ adịpụ na nguzogide.
Otú ọ dị, ị nwere ike iwepụ njehie nguzogide usoro. Ụfọdụ mgbawa na-ahụta okpomọkụ nwere njiri kagbuo usoro nguzogide n'ime. Njirimara nkagbu nke usoro nguzogide nwere ike iwepụ usoro nguzogide site na narị ole na ole Ω ruo n'ókè karịrị puku Ω ole na ole.
Intel na-atụ aro ka ị tụlee atụmatụ ịkagbu nguzogide usoro mgbe ị họrọ mgbawa mmetụta okpomọkụ. Njirimara na-akpaghị aka na-ewepụ njehie okpomọkụ nke nguzogide nke ntụgharị na transistor dịpụrụ adịpụ kpatara.

Okpomọkụ Diode Beta Mgbanwe

Ka usoro teknụzụ geometrices na-akawanye nta, uru Beta(β) nke mkpụrụ PNP ma ọ bụ NPN na-ebelata.
Dị ka okpomọkụ diode Beta uru na-akawanye ala, karịsịa ma ọ bụrụ na okpomọkụ diode nnakọta na-ekekọta na ala, Beta uru na-emetụta ugbu a ruru na Equation 3 na ibe 5. Ya mere, ịnọgide na-enwe ezi ugbu a ruru dị oké mkpa.
Ụfọdụ ibe na-achọpụta okpomọkụ nwere njiri nkwụ ụgwọ Beta arụnyere n'ime ya. Ọdịiche Beta nke sekit na-ahụta isi ihe dị ugbu a ma na-ahazi ugbu a emitter iji kwụọ ụgwọ maka mgbanwe ahụ. Nkwụghachi ụgwọ Beta na-edobe oke nke nnakọta ugbu a.

Onyonyo 4. Intel Stratix 10 Core Fabric Temperature Diode nwere Maxim Integrated*'s MAX31730 Beta Compensation Agbanyere
Ọnụọgụ a na-egosi na a na-enweta izi ezi nha site na agbanyere ụgwọ ọrụ Beta. Ewere nha ndị ahụ n'oge ọnọdụ mgbada ike FPGA - a na-atụ anya na ọ ga-adị nso na ọnọdụ okpomọkụ a tụrụ na ya.

	0˚C	50˚C	100˚C
Gbanyụọ ụgwọ ọrụ beta	25.0625˚C	70.1875˚C	116.5625˚C
Nkwụghachi ụgwọ beta Gbanyụọ	-0.6875˚C	49.4375˚C	101.875˚C

Capacitor Ntinye dị iche

The capacitor (CF) na P na N pin na-eme dị ka ihe nzacha dị ala nke na-enyere aka nzacha ụda ugboro ugboro ma melite nnyonye anya electromagnetic (EMI).
Ị ga-akpachara anya n'oge capacitor nhọrọ n'ihi na nnukwu capacitance nwere ike imetụta ịrị elu oge nke agbanwere ugbu a na-ewebata a nnukwu nha njehie. Dịka, onye na-emepụta mgbawa na-ahụ maka okpomọkụ na-enye uru ike akwadoro na mpempe data ha. Rụtụ aka na ntụzịaka ma ọ bụ nkwenye nke onye nrụpụta capacitor tupu ị kpebie uru ike.

Onyonyo 5. Ike Ntinye dị iche

Nkwụghachi ụgwọ

Ọtụtụ ihe nwere ike itinye aka n'otu oge na njehie nha. Mgbe ụfọdụ, itinye otu usoro nkwụghachi ụgwọ nwere ike ọ gaghị edozi nsogbu ahụ nke ọma. Ụzọ ọzọ iji dozie njehie nha bụ itinye nkwụghachi ụgwọ.

Mara: Intel na-atụ aro ka ị jiri mgbawa na-achọpụta okpomọkụ nwere nkwụghachi ụgwọ arụnyere arụnyere. Ọ bụrụ na mgbawa na-ahụ maka ọnọdụ okpomọkụ anaghị akwado njirimara ahụ, ị nwere ike itinye nkwụghachi ụgwọ n'oge nhazi nzigharị site na mgbagha omenala ma ọ bụ ngwanrọ.
Nkwụghachi ụgwọ na-agbanwe uru ndebanye aha nbipute site na mgbawa nhụta okpomọkụ iji kpochapụ njehie gbakọrọ. Iji jiri njirimara a, ị ga-emerịrị pro okpomọkụfile mụọ ma chọpụta uru akwụ ụgwọ iji tinye.

Ị ga-anakọta nha okpomọkụ n'ofe oke okpomọkụ ịchọrọ site na iji ntọala ndabara nke mgbawa nhụta okpomọkụ. Mgbe nke ahụ gasịrị, mee nyocha data dị ka ọ dị na example iji chọpụta uru akwụ ụgwọ itinye. Intel na-atụ aro ka ị jiri ọtụtụ diode okpomọkụ dịpụrụ adịpụ nwalee ọtụtụ ibe okpomọkụ iji hụ na ikpuchi ọdịiche nke akụkụ na akụkụ. Mgbe ahụ, jiri nkezi nha na nyocha iji chọpụta ntọala iji tinye.
Ị nwere ike họrọ isi ọnọdụ okpomọkụ iji nwalee dabere na ọnọdụ ọrụ sistemụ gị.

Nhazi 5. Ihe nkwụghachi ụgwọ

Example 2. Ngwa nke akwụ ụgwọ akwụ ụgwọ na example, a na-anakọta usoro nlere okpomọkụ site na isi okpomọkụ atọ. Tinye nha nha 5 na ụkpụrụ ma gbakọọ ihe ndabara.

Tebụl 1. Anakọtara data tupu itinye nkwụghachi ụgwọ akwụ ụgwọ

Tọọ okpomọkụ		Okpomọkụ atụnyere
100°C	373.15 K	111.06°C	384.21 K
50°C	323.15 K	61.38°C	334.53 K
0°C	273.15 K	11.31°C	284.46 K

Jiri etiti etiti nke oke okpomọkụ wee gbakọọ okpomoku akwụrụ. Na nke a examplee, ebe etiti bụ 50°C setịpụrụ okpomọkụ.
Okpomọkụ kwụsịrị

= Ihe mwepu × (okpomọkụ atụpụtara-Tọọ okpomọkụ)
= 0.9975 × (334.53 - 323.15)
= 11.35

Tinye uru okpomọkụ nkwụghachi na ihe nkwụghachi ụgwọ ndị ọzọ, ọ bụrụ na achọrọ ya, n'ime mgbawa nhụta okpomọkụ wee were nha ahụ.

Tebụl 2. Anakọtara data mgbe etinyere nkwụghachi ụgwọ akwụ ụgwọ

Tọọ okpomọkụ	Okpomọkụ atụnyere	Njehie
100°C	101.06°C	1.06°C
50°C	50.13°C	0.13°C
0°C	0.25°C	0.25°C

Ozi metụtara
Nsonaazụ nyocha
Na-enye review nke nsonaazụ nlebanya nke usoro nkwụghachi ụgwọ yana Maxim Integrated* na Texas Instruments* ibe na-ahụ okpomọkụ.

Nsonaazụ nyocha

N'ime nyocha ahụ, a gbanwere ngwa nyocha Maxim Integrated*'s MAX31730 na Texas Instruments*'s TMP468 ka ọ na-eji diode okpomọkụ dịpụrụ adịpụ nke ọtụtụ ngọngọ na Intel FPGA.

Tebụl 3. Ihe mgbochi na ụdị bọọdụ enyochala

Gbochie	Igwe nlebanya nhụta okpomọkụ
Gbochie	Ngwa Texas Instruments TMP468	Maxim Integrate d's MAX31730
Intel Stratix 10 isi akwa akwa	Ee	Ee
H-tile ma ọ bụ L-tile	Ee	Ee
E-tile	Ee	Ee
P-tile	Ee	Ee

Ọnụọgụ ndị a na-egosi nhazi nke bọọdụ Intel FPGA nwere bọọdụ nyocha Maxim Integrated na Texas Instruments.

Onyonyo 6. Melite ya na bọọdụ nyocha Maxim Integrate d's MAX31730

Onyonyo 7. Melite ya na Texas Instruments 'TMP468 Evaluation Board

Igwe ọkụ na-ekpo ọkụ-ma ọ bụ ọzọ, ị nwere ike iji ụlọ okpomọkụ-kpuchie ma mechie FPGA wee manye okpomọkụ dị ka ebe okpomọkụ setịpụrụ.
N'oge ule a, FPGA nọgidere n'ọnọdụ enweghị ike iji zere ya site na ịmepụta okpomọkụ.
Oge ịrapara maka ebe nnwale ọ bụla bụ nkeji iri atọ.
Ntọala dị na ngwa nyocha jiri ntọala ndabara sitere na ndị nrụpụta.
Mgbe ntọlitechara, a gbasoro usoro na akwụ ụgwọ Offset na ibe 10 maka nnakọta na nyocha.

Nlele na Maxim Integrated's MAX31730 Temperature Sensing Chip Evaluation Board

Ejiri usoro ntọlite ji mee nyocha a dịka akọwara na nkwụghachi ụgwọ akwụ ụgwọ.
A nakọtara data ahụ tupu na mgbe etinyere nkwụghachi ụgwọ nkwụghachi. A na-etinye okpomọkụ nkwụghachi dị iche iche na ngọngọ Intel FPGA dị iche iche n'ihi na enweghị ike itinye otu uru akwụ ụgwọ na ngọngọ niile. Ọnụọgụ ndị a na-egosi nsonaazụ.

Ọgụgụ 8. Data maka Intel Stratix 10 Core Fabric

Ọgụgụ 9. Data maka Intel FPGA H-Tile na L-Tile

Ọgụgụ 10. Data maka Intel FPGA E-Tile

Ọgụgụ 11. Data maka Intel FPGA P-Tile

Nyocha na Texas Instruments's TMP468 Temperature Sensing Chip Evaluation Board

Ọgụgụ 12. Data maka Intel Stratix 10 Core Fabric

Ọgụgụ 13. Data maka Intel FPGA H-Tile na L-Tile

Ọgụgụ 14. Data maka Intel FPGA E-Tile

Ọgụgụ 15. Data maka Intel FPGA P-Tile

Mmechi

Enwere ọtụtụ ndị na-emepụta mgbawa na-achọpụta okpomọkụ dị iche iche. N'oge nhọrọ akụrụngwa, Intel na-akwadosi ike ka ịhọrọ mgbawa na-ahụta ọnọdụ okpomọkụ yana echiche ndị a.

Họrọ mgbawa nwere njiri mara mma nhazi.
Họrọ mgbawa nwere nbibi nbibi usoro.
Họrọ mgbawa na-akwado nkwụghachi ụgwọ beta.
Họrọ capacitors dabara na ndụmọdụ ndị nrụpụta mgbawa.
Tinye nkwụghachi ụgwọ ọ bụla kwesịrị ekwesị mgbe ịmechara pro okpomọkụfile mụọ ihe.

Dabere na nlebanya na nsonaazụ nyocha nke mmejuputa atumatu, ị ga-ebulirịrị mgbawa nhụta ọnọdụ okpomọkụ n'ime ime gị iji nweta izi ezi nha.

Akụkọ ngbanwe akwụkwọ maka AN 769: Ntuziaka mmejuputa diode mmetụta okpomọkụ dị anya nke Intel FPGA

Ụdị akwụkwọ	Mgbanwe
2022.04.06	Emeziri mgbako mgbawa mgbawa okpomọkụ dị na isiokwu gbasara ihe na-adakọghị nke ọma. Emeziri mgbako okpomọkụ nke akwụrụ example na isiokwu gbasara nkwụghachi ụgwọ.
2021.02.09	Ntọhapụ mbụ.

Ụlọ ọrụ Intel. Ikike niile echekwabara. Intel, akara Intel, na akara Intel ndị ọzọ bụ ụghalaahịa nke Intel Corporation ma ọ bụ ndị enyemaka ya. Intel nyere ikike ịrụ ọrụ nke FPGA na ngwaahịa semiconductor na nkọwapụta ugbu a dịka akwụkwọ ikike ọkọlọtọ Intel siri dị, mana nwere ikike ịme mgbanwe na ngwaahịa na ọrụ ọ bụla n'oge ọ bụla na-enweghị ọkwa. Intel anaghị ewere ọrụ ọ bụla ma ọ bụ ụgwọ sitere na ngwa ma ọ bụ iji ozi ọ bụla, ngwaahịa ma ọ bụ ọrụ akọwara n'ime ebe a belụsọ dị ka Intel kwetara na ederede. A dụrụ ndị ahịa Intel ọdụ ka ha nweta ụdị nkọwa ngwaọrụ kachasị ọhụrụ tupu ha adabere na ozi ọ bụla ebipụtara yana tupu ịnye iwu maka ngwaahịa ma ọ bụ ọrụ.
* Enwere ike ịzọrọ aha na akara ndị ọzọ dị ka ihe onwunwe nke ndị ọzọ.

ISO
9001:2015
Edebara aha

Akwụkwọ / akụrụngwa

intel AN 769 FPGA Diode nhụta okpomọkụ [pdf] Ntuziaka onye ọrụ
AN 769 FPGA Remote Temperature Sensing Diode, AN 769, FPGA Remote Temperature Sensing Diode, Diode Sensing Temperature Diode, Diode Sensing Diode, Sensing Diode

Ntụaka

Akwụkwọ ntuziaka onye ọrụ

intel AN 769 FPGA Diode nhụta okpomọkụ

Okwu mmalite