intel AN 769 FPGA Mamao Temperature Sensing Diode Taiala mo Tagata

I fa'aoga fa'aeletoroni fa'aonaponei, ae maise lava fa'aoga e mana'omia ai le pulea o le vevela, e taua tele le fuaina o le vevela i luga o le masini.

O faiga fa'atino maualuga e fa'alagolago i fua sa'o o le vevela mo si'osi'omaga i totonu ma fafo.

Fa'alelei le fa'atinoga
Ia mautinoa le faagaoioiga faatuatuaina
Puipuia le faaleagaina o vaega

O le Intel® FPGA masini mata'ituina le vevela e mafai ai e oe ona fa'aoga tupe meataalo lona tolu e mata'ituina ai le vevela o le so'oga (TJ). O lenei faiga mata'ituina le vevela i fafo e galue e tusa lava pe o loʻo paʻu le Intel FPGA pe le faʻatulagaina. Ae ui i lea, e tele mea e tatau ona e mafaufau i ai pe a e mamanuina le fesoʻotaʻiga i le va o le vaʻa fafo ma le Intel FPGA remote temperature sensing diodes (TSDs).
A e filifilia se pu e lagona le vevela, e masani lava ona e va'ai i le sa'o o le vevela e te mana'o e ausia. Peita'i, fa'atasi ai ma tekinolosi fa'agasologa fou ma se mamanu mamao ese TSD, e tatau fo'i ona e mafaufau i le va'aiga o le va'aiga o le vevela e fa'amalieina le sa'o sa'o mana'omia.

E ala i le malamalama i galuega a le Intel FPGA mamao le fuaina o le vevela, e mafai ona e:

Saili fa'afitauli masani ile fa'aogaina ole vevela.
Filifili le va'aiga sili ona talafeagai o le vevela e fetaui ma ou mana'oga, tau, ma le taimi o le mamanu.

Ua fautuaina malosi e Intel e te fuaina le vevela i luga ole laiga e faʻaaoga ai TSD i le lotoifale, lea na faʻamaonia e Intel. E le mafai e le Intel ona fa'amaonia le sa'o o masini vevela fafo i lalo o tulaga eseese. Afai e te mana'o e fa'aoga le TSD mamao ma fa'alogo vevela fafo, mulimuli i ta'iala i totonu o lenei pepa ma fa'amaonia le sa'o o lau seti o le fua o le vevela.

O lenei tusi talosaga e faʻatatau i le faʻatinoina o le TSD mamao mo le Intel Stratix® 10 FPGA masini aiga.

Fa'atinoinaview

E feso'ota'i le va'aiga o le vevela i fafo i le Intel FPGA mamao TSD. Ole TSD mamao ole PNP po'o le NPN diode-connected transistor.

Ata 1. So'oga i le va o le Temperature Sensing Chip ma le Intel FPGA Remote TSD (NPN Diode)

Ata 2. Feso'ota'iga i le va o le Temperature Sensing Chip ma le Intel FPGA Remote TSD (PNP Diode)

O le fa'atusa o lo'o mulimuli mai e fa'atupuina ai le vevela o se transistor e fa'atatau i le fa'avae-emitter voltage (VBE).

Fa'atusa 1. Sootaga i le va o le vevela o le Transistor i le Base-Emitter Voltagu (VBE)O fea:
- T—Teve i Kelvin
- q—le tau eletise (1.60 × 10−19 C)
- VBE—faavae-emitter voltage
- k—Boltzmann tumau (1.38 × 10−23 J∙K−1)
- IC—le ao aoina
- IS-o le fa'afeagai o le tasiration current
- η-le tulaga lelei o le diode mamao
  Toe fa'atulagaina Fa'atusa 1, e te maua le fa'atusa lea.

Fa'atusa 2. VBE
E masani lava, o le va'aiga o le vevela e fa'amalosia ai le va'aiga lelei e lua, I1 ma le I2 i luga o pine P ma N. Ona fua lea e le pu ma ave le suiga o le VBE o le diode. Ole delta ile VBE e fa'atatau tonu ile vevela, e pei ona fa'aalia ile Fa'atusa 3.
Fa'atusa 3. Delta ile VBEO fea:
- n—tulaga fa'amalosi i le taimi nei
- VBE1—faavae-emitter voltage i le I1
- VBE2—faavae-emitter voltage i le I2

Iloiloga o le Faatinoga

Filifilia o le va'aiga o le vevela ma foliga talafeagai e mafai ai e oe ona fa'amalieina le va'a ina ia ausia le sa'o o fua. Mafaufau i autu o loʻo i faʻamatalaga e fesoʻotaʻi pe a e filifilia le pu.

Fa'amatalaga Fa'atatau

Fa'ailoga Lelei (η-Factor) Le fetaui
Fa'asologa Fa'asagaga Sese
Temperature Diode Beta Suiga
Fa'ailoga Fa'aulufale Eseese
Totogi Taui

Fa'ailoga Lelei (η-Factor) Le fetaui

A e faia le fuaina o le vevela o le vevela e ala i le faʻaaogaina o se diode vevela fafo, o le saʻo o le fua o le vevela e faʻalagolago i uiga o le diode fafo. O le mea e sili ona lelei o se parakalafa o se diode mamao e fuaina ai le vavaeeseina o le diode mai ana amio lelei.
E masani ona e mauaina le tulaga lelei i le pepa faʻamatalaga mai le gaosiga o le diode. Eseese diodes vevela fafo e avatu ia te oe ni tau eseese ona o le eseese o mamanu ma tekinolosi faʻagasologa latou te faʻaogaina.
Le fetaui lelei e mafai ona mafua ai se mea sese i le fuaina o le vevela. Ina ia aloese mai le mea sese tele, ua fautuaina e Intel e te filifilia se vaʻa vevela e faʻaalia ai se mea e mafai ona faʻaogaina. E mafai ona e suia le tulaga fa'apitoa i totonu o le pu e fa'aumatia ai le mea sese le fetaui.

Example 1. Fa'atonu Fa'atatau Fa'asoa i le Sa'o o le Fuaina o le vevela

O lenei exampLe faʻaalia le auala e saofagā ai le tulaga lelei i le mea sese o le fuaina o le vevela. I le example, o le fa'atusatusaga o lo'o fa'aalia ai le le fetaui lelei e mafua ai se mea sese o le fuaina o le vevela.

Fa'atusa 4. Lelei Fa'atatau Fegalegaleai ma Fua Fua

O fea:

ηTSC-tulaga lelei o le va'a lagona vevela
TTSC—vevela e faitau e le va'aiga o le vevela
ηRTD-tulaga lelei o le diode vevela mamao
TRTD—vevela ile diode vevela mamao

O laasaga nei e fa'atatau i le fuaina o le vevela (TTSC) e ala i le va'aiga o le vevela, fa'atatau i tulaga nei:

O le tulaga lelei o le masini vevela (ηTSC) o le 1.005
O le tulaga lelei o le diode vevela mamao (ηRTD) o le 1.03
O le vevela moni i le diode vevela mamao (TRTD) e 80°C

Suia le TRTD o le 80°C i le Kelvin: 80 + 273.15 = 353.15 K.
Fa'aoga le Fa'atusa 4. O le fua fa'atatau o le vevela e ala ile va'aiga o le vevela ole 1.005 × 353.15 = 344.57 K.TTSC = 1.03

Suia le tau fuafuaina i le Celsius: TTSC = 344.57 K – 273.15 K = 71.43°C O le mea sese o le vevela (TE) e mafua mai le le fetaui lelei:
TE = 71.43°C – 80.0°C = –8.57°C

Fa'asologa Fa'asagaga Sese

O le fa'asologa fa'asologa i pine P ma N e saofagā i le sese o le fuaina o le vevela.

O le fa'asologa fa'asologa e mafai ona mai:

Le tetee i totonu o le P ma le N pine o le vevela diode.
E su'e e le laupapa le tetee, mo se fa'ata'ita'igaample, o se fasi laupapa umi.

Ole fa'asologa fa'asologa e mafua ai isi voltage pa'u i le ala e iloa ai le vevela ma i'u ai i le mea sese o fua, e afaina ai le sa'o o le fua o le vevela. E masani lava, o lenei tulaga e tupu pe a e faia le fuaina o le vevela i se va'a 2-o le taimi nei e iloa ai le vevela.

Ata 3. Fa'asagaga Fa'asologa i totonu ma luga o le Va'aIna ia fa'amatala le mea sese o le vevela na tupu ina ua fa'atupula'ia le fa'asologa o le fa'asologa, e tu'uina atu e nisi o le gaosiga o masini va'aia le vevela fa'amatalaga mo le mea sese o le vevela o le diode mamao ma le tetee.
Ae ui i lea, e mafai ona e faʻaumatia le faʻasologa o le tetee faʻaletonu. O nisi pu'upu'u e fa'alogoina le vevela o lo'o iai fa'asologa fa'aleaogaina fa'aleaogaina. O le fa'asologa o le fa'aleaogaina o le fa'asologa e mafai ona fa'aumatia le fa'asologa fa'asologa mai le tele o nai selau Ω i se va'aiga e sili atu i nai afe Ω.
E fautuaina e Intel ia e mafaufau i le fa'asologa o le fa'aleaogaina o le tete'e pe a e filifilia le va'aiga o le vevela. O le vaega e otometi lava ona aveese le mea sese o le vevela e mafua mai i le tetee o le auala i le transistor mamao.

Temperature Diode Beta Suiga

A'o fa'aitiitiga fa'atekonolosi fa'atekonolosi, fa'aititia le tau Beta(β) o le PNP po'o le NPN substrate.
A'o fa'aitiitia le tau o le Beta diode vevela, aemaise lava pe a nonoa le aoina o le diode vevela i le 'ele'ele, o le tau o le Beta e a'afia ai le fua faatatau o lo'o i ai i le Fa'atusa 3 i le itulau e 5. O le mea lea, o le tausisia o se fua fa'atatau o lo'o i ai nei e taua tele.
O nisi o meataalo e iloa ai le vevela o lo'o iai i totonu le fa'ailoga o taui Beta. O le suiga Beta o le matagaluega e lagona le tulaga o loʻo i ai nei ma fetuutuunai le emitter o loʻo i ai nei e totogi ai le fesuiaiga. O le taui Beta e fa'atumauina le aofa'i o le aoina o lo'o iai nei.

Ata 4. Intel Stratix 10 Core Fabric Temperature Diode ma Maxim Integrated*'s MAX31730 Beta Taui Fa'aagaoi
O lenei fa'atusa e fa'aalia ai le sa'o atoatoa o le fua e maua pe a mafai ona maua le taui Beta. O fua na faia i le taimi o le pa'u o le eletise FPGA-o le seti ma le fuaina o le vevela e tatau ona latalata.

	0˚C	50˚C	100˚C
Totogi Beta Ta'e	25.0625˚C	70.1875˚C	116.5625˚C
Beta Taui i luga	-0.6875˚C	49.4375˚C	101.875˚C

Fa'ailoga Fa'aulufale Eseese

O le capacitor (CF) i luga o pine P ma N e galue e pei o se faamama maualalo e fesoasoani e faamama le pisapisao maualuga ma faʻaleleia le faʻalavelave electromagnetic (EMI).
E tatau ona e faʻaeteete i le taimi o le filifilia o le capacitor ona o le capacitance tele e mafai ona aʻafia ai le taimi maualuga o le puna o loʻo i ai nei ma faʻaalia ai se mea sese tele. E masani lava, o lo'o tu'uina atu e le gaosiga o le va'aiga o le vevela le tau fa'atonuga o le capacitance i la latou pepa fa'amaumauga. Va'ai ile ta'iala po'o le fautuaga a le gaosiga o le capacitor ae e te le'i filifilia le tau o le capacitance.

Ata 5. Malosiaga Fa'aaofia Eseese

Totogi Taui

E tele mea e mafai ona fesoasoani i le taimi e tasi i le mea sese o fua. O nisi taimi, o le fa'aaogaina o se auala e tasi e tauia ai e le mafai ona fo'ia atoatoa le fa'afitauli. O le isi auala e foia ai le mea sese o le fuaina o le faʻaaogaina o taui.

Fa'aaliga: Ua fautuaina e Intel e te fa'aogaina se pu e fa'alogoina le vevela ma le fa'aputuina o taui. Afai e le lagolagoina e le va'aiga vevela le ata, e mafai ona e fa'aogaina se taui fa'a-offset a'o fa'agasolo le fa'asologa e ala i le fa'aoga masani po'o le polokalama.
O taui fa'a-offset e suia ai le tau o le resitara fa'a-offset mai le va'a e fa'alogoina le vevela e fa'aumatia ai le mea sese na fuafuaina. Ina ia faʻaogaina lenei faʻaoga, e tatau ona e faia se vevela profile su'esu'e ma fa'ailoa le tau offset e fa'aaoga.

E tatau ona e aoina fua o le vevela i le va'aiga o le vevela o lo'o mana'omia fa'atasi ai ma tulaga fa'aletonu o le va'aiga o le vevela. A mae'a, fai su'esu'ega fa'amaumauga e pei o le fa'ata'ita'iga o lo'o mulimuli maiample e fuafua le tau offset e faʻaaoga. Ua fautuaina e Intel e te su'eina le tele o meataalo e iloa ai le vevela ma le tele o diode vevela mamao e fa'amautinoa ai e te ufiufi le fesuiaiga o vaega-i-vaega. Ona fa'aaoga lea o fua fa'atatau ile au'ili'iliga e fa'amautu ai tulaga e fa'aoga.
E mafai ona e filifilia vaega o le vevela e su'e ai e fa'atatau i le tulaga o le fa'aogaina o lou tino.

Fa'atusa 5. Fa'a'ese'ese Fa'ailoga

Example 2. Fa'aaogāga o Taui OffsetI lenei example, o se seti o fua o le vevela na aoina ma tolu vaega vevela. Fa'aoga le Fa'atusa 5 i tau ma fa'atatau le vaega fa'a-offset.

Laulau 1. Fa'amaumauga na Aoina A'o le'i Fa'atatauina Taui Offset

Seti le vevela		Fua Fua
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

Fa'aoga le pito ogatotonu o le va'aiga o le vevela e fa'atatau ai le vevela fa'afefe. I lenei example, o le ogatotonu o le 50 °C seti vevela.
Fa'ese le vevela

= Fa'a'ese'ese mea × ( Fua le vevela - Seti le vevela )
= 0.9975 × (334.53 − 323.15)
= 11.35

Fa'aoga le tau o le vevela ma isi mea taua, pe a mana'omia, i totonu o le va'aiga o le vevela ma toe fai le fua.

Laulau 2. Fa'amaumauga na Aoina ina ua uma ona Fa'atatauina Taui Offset

Seti le vevela	Fua Fua	Sese
100°C	101.06°C	1.06°C
50°C	50.13°C	0.13°C
0°C	0.25°C	0.25°C

Fa'amatalaga Fa'atatau
I'uga o Iloiloga
Tuuina atu se toeview o fa'ai'uga o su'esu'ega o le fa'a'ese'ese auala fa'ataui fa'atasi ma Maxim Integrated* ma Texas Instruments* tupe meataalo vevela.

I'uga o Iloiloga

I le iloiloga, o le Maxim Integrated*'s MAX31730 ma Texas Instruments*'s TMP468 kits su'esu'e na fa'afeso'ota'i fa'atasi ma le mamao mamao diodes o le tele o poloka i le Intel FPGA.

Laulau 3. Poloka Iloiloina ma Fa'ata'ita'iga Fa'atonu

Poloka	Temperature Sensing Chip Evaluation Board
Poloka	Texas Instruments' TMP468	Maxim Integrate d's MAX31730
Intel Stratix 10 ie autu	Ioe	Ioe
H-ile po'o L-i'a	Ioe	Ioe
E-tile	Ioe	Ioe
P-tile	Ioe	Ioe

O fuainumera nei o loʻo faʻaalia ai le seti o le Intel FPGA board ma le Maxim Integrated ma Texas Instruments iloiloga laupapa.

Ata 6. Seti ma le Maxim Integrate d's MAX31730 Evaluation Board

Ata 7. Seti ma le Texas Instruments' TMP468 Evaluation Board

O se faʻamalosi vevela-poʻo se isi itu, e mafai ona e faʻaogaina se potu vevela-ufiufi ma faʻamaufaʻailoga le FPGA ma faʻamalosia le vevela e tusa ai ma le seti o le vevela.
I le taimi o lenei suʻega, o le FPGA na tumau pea i le tulaga e le faʻamalosia e aloese ai mai le faʻatupuina o le vevela.
O le taimi fa'asusu mo su'ega o le vevela ta'itasi e 30 minute.
O fa'atonuga i pusa o su'esu'ega na fa'aogaina ai tulaga fa'aletonu mai le au gaosi oloa.
Ina ua mae'a le fa'atulagaina, sa mulimulita'i la'asaga ile Offset Compensation ile itulau 10 mo le aoina ma au'ili'iliga o fa'amaumauga.

Iloiloga ma Maxim Integrated's MAX31730 Temperature Sensing Chip Evaluation Board

O lenei su'esu'ega sa fa'atautaia i la'asaga fa'atulaga e pei ona fa'amatalaina i le Offset Compensation.
O faʻamaumauga na aoina aʻo leʻi faʻaaogaina ma pe a maeʻa ona faʻaaogaina le taui o le totogi. Eseese ese'ese vevela na fa'aogaina i poloka Intel FPGA 'ese'ese ona e le mafai ona fa'aoga se tau fa'a-offset i poloka uma. O fa'amaumauga nei o lo'o fa'aalia ai taunu'uga.

Ata 8. Fa'amatalaga mo Intel Stratix 10 Core Fabric

Ata 9. Fa'amatalaga mo Intel FPGA H-Tile ma L-Tile

Ata 10. Fa'amatalaga mo Intel FPGA E-Tile

Ata 11. Fa'amatalaga mo Intel FPGA P-Tile

Iloiloga ma Texas Instruments's TMP468 Temperature Sensing Chip Evaluation Board

Ata 12. Fa'amatalaga mo Intel Stratix 10 Core Fabric

Ata 13. Fa'amatalaga mo Intel FPGA H-Tile ma L-Tile

Ata 14. Fa'amatalaga mo Intel FPGA E-Tile

Ata 15. Fa'amatalaga mo Intel FPGA P-Tile

Fa'ai'uga

E tele 'ese'ese le vevela o lo'o gaosia chip. I le taimi o le filifilia o vaega, ua fautuaina malosi e Intel e te filifilia le va'aiga o le vevela ma manatu nei.

Filifili se va'a fa'atasi ai ma fa'aoga fa'atatau lelei.
Filifili se va'a e iai fa'asologa fa'aleaogaina fa'aletonu.
Filifili se pu e lagolagoina le taui Beta.
Filifili capacitors e fetaui ma fautuaga a le kamupani gaosi chip.
Fa'aaogā so'o se taui talafeagai pe'ā uma ona fai se su'ega vevelafile su'esu'e.

E fa'atatau i le fa'atinoga o iloiloga ma fa'ai'uga o le iloiloga, e tatau ona e fa'asili lelei le va'aiga o le vevela i lau mamanu ina ia ausia ai le sa'o o fua.

Tala'aga Toe Iloiloga o Pepa mo AN 769: Ta'iala Fa'atinoina o le Ta'iala o le Fa'atinoina o le Diode Intel FPGA mamao.

Fa'amatalaga Fa'amaumauga	Suiga
2022.04.06	Fa'asa'o le fuaina o le vevela o le va'aiga o le vevela i le autu e uiga i tulaga lelei le fetaui. Fa'asa'o le fua fa'atatau o le vevela fa'atasiample i le autu e uiga i taui offset.
2021.02.09	Fa'asalalauga muamua.

Intel Corporation. Ua taofia aia tatau uma. Intel, le Intel logo, ma isi fa'ailoga Intel o fa'ailoga fa'ailoga a le Intel Corporation po'o ona lala. E fa'amaonia e Intel le fa'atinoina o ana oloa FPGA ma semiconductor i fa'amatalaga o lo'o iai nei e tusa ai ma le fa'atonuga masani a Intel, ae fa'asaoina le aia tatau e fai ai suiga i so'o se oloa ma auaunaga i so'o se taimi e aunoa ma se fa'aaliga. E leai se tiute po'o se noataga e afua mai i le talosaga po'o le fa'aogaina o so'o se fa'amatalaga, oloa, po'o se auaunaga o lo'o fa'amatalaina i i'i se'i vagana ua malilie i ai i se faiga tusitusia e Intel. Ua fautuaina tagata fa'atau Intel ina ia maua le fa'amatalaga lata mai o fa'amatalaga masini a'o le'i fa'alagolago i so'o se fa'amatalaga fa'asalalau ma a'o le'i tu'uina atu oka mo oloa po'o tautua.
*O isi igoa ma fa'ailoga e mafai ona ta'ua o se meatotino a isi.

ISO
9001:2015
Resitala

Pepa / Punaoa

intel AN 769 FPGA Mamao Temperature Sensing Diode [pdf] Taiala mo Tagata Fa'aoga
AN 769 FPGA Va'aiga Mata'utia Temperature Diode, AN 769, FPGA Va'aiga Mata'utia Temperature Diode, Va'a Va'ai Temperature Diode, Temperature Fa'alogoina Diode, Fa'alogoina Tiode

Fa'asinomaga

Tusi Taiala

intel AN 769 FPGA Mamao Temperature Sensing Diode

Folasaga