与Altera®设备数据表建议运行条件中的最小和最大电压规格相比,在 PDN 工具中指定的纹波百分比和最大电压规格值不同。为推荐的运行条件而出现的电压供电纹波和数据表电压会以不同形式反映在供电系统中。
设备数据表中的电压规格被视为 DC 值。电压调整模块 (VRM) 的纹波将显示为电源电压级别的变化。Altera®设备设计为在被视为 DC 规范的特定电压范围内运行,进而转换为符合电压调整模块 (VRM) 纹波规范的要求。
PDN 工具中的纹波值适用于交流条件。设备切换活动导致的纹波将显示为从电源的电压中增加的噪声。Altera提供允许的电源轨噪声建议,这可显示为 PDN 工具中的最大电源轨纹波。
这两种电压规格具有不同的考虑因素,需要不同的设计方法(VRM 模型与去耦合)。在供电系统设计中,一般做法是单独考虑两个电压规格,以确保这两个规范均符合。
例如,如果数据表中的 VCCIO 典型规格为 3.0V,则必须设置 VRM 发送 3.0V,而不是 3.15V(其中 3.15V 是建议的最大电压)。VRM 不理想,输出电压将缓慢波动。此波动必须在一个范围内受控制,因此正常设备操作不会受到波动的影响。这包括来自设备数据表的 DC 规格。
设备切换活动会导致电源轨上出现瞬态噪音(高频尖峰)。如果噪音过高,可能会导致功能问题。噪声需要在范围内进行抑制,其范围定义为电源电压的百分比。此范围在 PDN 工具中列为指南。不同的电源轨具有不同的规格,因为它们对瞬态电压噪声的敏感性以及电源轨使用的电流量。这些因素会影响必须将电源轨分离的原因。
总之,电源设计需要满足数据表直流电压的最小和最大电压。需要通过电源输送网络设计来满足 PDN 纹波指南,该设计包括去耦电容器、平面电容以及封装以及芯片电容(如果设备可用)。