Agilex™ 7 電源供給ネットワークのデザイン・ガイドライン

ID 683393
日付 7/08/2024
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ドキュメント目次

4. 複合電源供給レールのノイズ低減のためのボードLC推奨フィルター

この章でフェライトビーズ (FB) とインダクタンス (L) に選択されている部品番号は、アルテラが推奨する部品です。ただし、異なる部品番号も選択できます。これは、新しい部品の特定の周波数、抵抗、およびその他のパラメーターでのインダクタンス/インピーダンスが、推奨されるFB/L部品に類似している (推奨部品のデータシートに記載されている周波数範囲内の同様のインダクタンス/インピーダンスおよび低抵抗) 場合に限ります。

注意:
ボード上で使用されるすべての検出ラインは、LCフィルターの前に配置する必要があります。検出ラインがLCフィルターの後に配置されると、レールに重大な発振が発生し、電圧レギュレーターのフィードバック・ピン機能への入力である不安定な電圧が発生します。
注: パワーレールがLDOを使用している場合、LCフィルターを使用する必要はありません。

推奨されるスイッチング電圧レギュレーター (LTC7151S) を ADI の適切なデザインで使用し、シミュレートされた5mV リップル仕様を満たしている場合、VCCERT_UX_GXF、VCCERT1_BRK_GXF、およびVCCERT_GXR レールにLCフィルターを使用する必要はありません。

表 20.  LCフィルターに推奨されるインダクターとフェライトビーズ
部品MPN L (nH) DCR (mΩ)
SL1616A-R10MHF 100 0.32
SL1616A-R05MHF 50 0.32
BLM18SN220TZ1 4
BLM18KG260TN1 7

上記の表に記載されているインダクターまたはフェライトビーズは、アルテラ開発キットで検証されており、参考としてのみ使用してください。上記の仕様が満たされ、LCフィルターが適切に機能する限り、特定のアプリケーションに応じて他のインダクターまたはフェライトビーズを選択することができます。アルテラでは、さらなる変更がないことを確認するためにシミュレーションを実行することをお勧めしています。

表 21.  LCフィルターに使用する推奨コンデンサー
部品MPN サイズ (mm/inch) 温度特性 コンデンサーの値 (µF) コンデンサーの許容範囲 (%) レート電圧 (V)
GRM21BC80G107ME15 2012M/0805 X6S 100 ±20 4
GRM21BC80G476ME15 2012M/0805 X6S 47 ±20 4
GRM21BC81C226ME44 2012M/0805 X6S 22 ±20 16
GRM188C80G476ME01 1608M/0603 X6S 47 ±20 4

上記の表に記載されているコンデンサーは、アルテラ開発キットで検証されており、参考としてのみ使用してください。上記の仕様が満たされ、LCフィルターが適切に機能する限り、特定のアプリケーション、使用されるパッケージ・サイズ、温度範囲、フォームファクター、レート電圧に応じて他のコンデンサーを選択することができます。アルテラでは、さらなる変更がないことを確認するためにシミュレーションを実行することをお勧めしています。

DCR値に基づくLCフィルターの選択

DCドロップ仕様は、供給電圧の約0.5% である必要があります。電圧レールが0.9V の場合、電流は 1A、BLM18SN220TZ1のDCRは4mΩ、DCドロップ = 電流 x DCR = 1A x 4mΩ = 4mV です。0.9V の0.5% 使用は4.5mV である、仕様の範囲内です。より高い電流値の場合、DCRが最も低いSL1616 が最適です。

デバイス・セキュリティーAES BBRAMキーを使用したVCCBAT RC回路

VCCBATは以下の接続を推奨します。このピンは、1.0V から1.8V の範囲の不揮発性バッテリー電源に接続します。直列 RC (R=10KΩ、 C=1µF) 回路をVCCBATレールに追加する必要があります。

図 8. VCCBATレールRC回路の推奨事項

デバイス・ファブリックのP1V8_GR2 ( Agilex™ 7 FシリーズおよびIシリーズ)/P1V8_GR3 ( Agilex™ 7 Mシリーズ) フィルター推奨事項

以下の接続は、ノイズ・フィルタリングに向けた Agilex™ 7 FシリーズおよびIシリーズデバイスのP1V8_GR2_FLTR電源レール、または Agilex™ 7 MシリーズデバイスのP1V8_GR3_FLTR電源レールに推奨されます。 Agilex™ 7 FシリーズおよびIシリーズデバイスの1V8_GR2_FLTR、または Agilex™ 7 MシリーズデバイスのP1V8_GR3_FLTRは、VCCADC、VCCPLL_SDM、およびVCCPLL_HPSで構成されています。

図 9. VCCADC、VCCPLL_SDM、およびVCCPLL_HPSのフィルター推奨事項
図 10. VCCPLL_NOC LCのフィルター推奨事項

デバイス・ファブリックのP1V2_GR3フィルター推奨事項

次の図では、1.2 V VCCIO電源レールでのVCCA_PLLのフィルター推奨事項を示しています。

図 11.  VCCA_PLLのフィルター推奨事項
図 12.  VCCA_PLL LCの推奨フィルター (低電力シナリオ)

デバイス・ファブリックのP0V8_GR1フィルター推奨事項

次の図では、P0V8_GR1電源レールのVCCPLLDIG_SDM、VCCPLL_NOC、およびVCCPLLDIG_NOCのフィルターの推奨事項を示しています。

図 13. VCCPLLDIG_SDMのフィルター推奨事項
図 14. VCCLPLL_NOC LCのフィルター推奨事項
図 15. VCCPLLDIG_NOC LCのフィルター推奨事項

デバイス・ファブリックのVCCLのフィルター推奨事項

次の図では、VCCL電源レールでのVCCPLLDIG_HPSのフィルター推奨事項を示しています。

図 16. VCCPLLDIG_HPSのフィルター推奨事項