نحوه چیدن خازن ها زیر fpga

[امیر حسین ملک]

سلام به همه اساتید :biggrin:

امروز یکی از دوستان ترم بالایی دانشگاه بهم میل زد و ازم خواست که بردی رو که با fpga واسه پردازش تصویر ساخته بودو ببینم(واسه کار پایان نامش) , بعد هم ازم پرسید که جای خازن های عدسی smd که زیر fpga نصب میشن رو درست گذاشته یا نه؟!!!

منم دستو پا شکسته یه جوابایی بهش دادم .... :read:

دوستان اساتید نظر شما چیه ؟

[font=]اینم شکل قرار گیری خازن ها توی این برد :[/font]

من همیشه واسه برد های خودم خازن ها رو اینجوری میچینم و البته خوب هم جواب میده.

ولی خوب مدل چیدن های دیگه رو هم دیدم.

یا

یک سوال کلی تر : ایا اصلا استانداردی راجه به این نوع چیدن ها وجود داره؟ منبعی واسش هست ؟(ما که ندیدیم), یا همه این نوع چیدن ها با آزمون و خطاست؟

[حمید نجفی]

پاسخ : نحوه چیدن خازن ها زیر fpga

وسطی از همه بهتره

نه هیچ قانونی نیست-قوانینش همون قوانین نویز و خازنهای gnd که مسیر رو پوشش میده

[امیر حسین ملک]

پاسخ : نحوه چیدن خازن ها زیر fpga

مرسی از جوابتون
ولی در کل اقای نجفی به نظر شما تفاوت اصلی طراحی این مدل ها در چیه؟
مثلا ممکنه اون مدلی که من طراحی می کنم(شکل دومی) , در بعضی از موارد درست کار نکنه و اون مدلی که اساتیدم طراحی می کنند(شکل های سومی و چهارمی) در بعضی از موارد درست کار کنند ؟ و یا مثلا این طرحی که دوستم انجام داده(شکل اولی) ممکنه که در config یا شناسایی fpga در کامپیوتر یا در پردازش تصویر کار نکنه ؟

[حمید نجفی]

پاسخ : نحوه چیدن خازن ها زیر fpga

مرسی از جوابتون
ولی در کل اقای نجفی به نظر شما تفاوت اصلی طراحی این مدل ها در چیه؟
مثلا ممکنه اون مدلی که من طراحی می کنم(شکل دومی) , در بعضی از موارد درست کار نکنه و اون مدلی که اساتیدم طراحی می کنند(شکل های سومی و چهارمی) در بعضی از موارد درست کار کنند ؟ و یا مثلا این طرحی که دوستم انجام داده(شکل اولی) ممکنه که در config یا شناسایی fpga در کامپیوتر یا در پردازش تصویر کار نکنه ؟

نه اینجوری نیست-ببین هرچی پوشش بیشتر باشه بهتره-اینا مال از بین بردن نویزه-اثر نویز رو دیگه خودت میدونی

[Ali_Asadzadeh]

پاسخ : نحوه چیدن خازن ها زیر fpga

بهترین جای خازنها بالای برد هست، البته اگر برد multy layer باشه امکانش هست، در ضمن نزدیک بودن خازنها به FPGA هم اصلا مهم نیست تا یک اینچ فاصله هم داشته باشه، در صورت درست طراحی شدن، درست کار میکنه، کلا package TQFP مقدار اندوکتانس پایه هاش بیشتر از بقیه هست، بهتره از چند ظرفیت خازن مختلف استفاده بشه، که اینها فرکانسهای زیر 150MHz رو پوشش میدن، و برای فرکانسهای بالاتر خازن power plane ها کمک میکنه.
در ضمن فرکانس کاری مدار هم از روی کلاک مشخص نمیشه، از روی Rise time و fall time مشخص میشه، و بردی که طراحی میشه باید طیف وسیعی که از فرکانس کلاک شروع میشه و به فرکانس Rise/fall time ختم میشه پوشش داده شه.

[guitartalayi]

پاسخ : نحوه چیدن خازن ها زیر fpga

سلام بر دوستان عزیز
آقا این خازنارو نذاری چی میشه؟
اصلا این خازنا به کجا وصل میشن؟
مقدار این خازنا چه قدره؟
شما میگید زیر چیپ قرار میدن,یعنی مثلا اگه برد دو لایه باشه,چیپ تو لایه اول بخوره,خازنارو تو لایه دوم قرار میدن؟
بعد شما چه جوری به این طرح های خازنی رسیدید؟بر اساس تجربه؟میشه این تجربه رو بهبودم بخشید؟
اگه آی سی BGA بود چه کنیم؟یعنی خازنارو چه جوری بذاریم؟مثل spartan6.یعنی منظورم اینه که فرقی هم تو چینش میکنه؟

آقا پیشاپیش تشکر میکنم از جواب هاتون.

[حمید نجفی]

پاسخ : نحوه چیدن خازن ها زیر fpga

سلام بر دوستان عزیز
آقا این خازنارو نذاری چی میشه؟
اصلا این خازنا به کجا وصل میشن؟
مقدار این خازنا چه قدره؟
شما میگید زیر چیپ قرار میدن,یعنی مثلا اگه برد دو لایه باشه,چیپ تو لایه اول بخوره,خازنارو تو لایه دوم قرار میدن؟
بعد شما چه جوری به این طرح های خازنی رسیدید؟بر اساس تجربه؟میشه این تجربه رو بهبودم بخشید؟
اگه آی سی BGA بود چه کنیم؟یعنی خازنارو چه جوری بذاریم؟مثل spartan6.یعنی منظورم اینه که فرقی هم تو چینش میکنه؟

آقا پیشاپیش تشکر میکنم از جواب هاتون.

سلام
اگه یک cpld معمولی مثل xc9572 داشته باشی و تو مسیر ولتاژش حداقل 4 تا خازن نباشه,خودت میبینی در impact پیدا میشه اما نمیتونه برنامه رو بپذیره
این خازن ها بین 3 ولتاژ مختلف و gnd قرار میگیرن و مقدارشون 100 نانو هست.در دیتا شیت ها و در طرح های برد های آموزشی خود xilinx کاملا در مورد اینکه این خازن ها از کجا اومدن توضیح داده
به پکیج چیپ ربطی نداره-بلاخره المان روی یک سطح نصب میشه و حتما زیرش این خازن ها قرار میگیرن
هرچی خازن ها بیشتر بهتر
چینش هم هرچه فشرده تر بهتر

فقط بدون به ازای هر پایه vcc که میبینی حداقل 1 یا 2 خازن باید قرا بگیره
هم برای vccint و هم برای vccio و هم برای vccaux

[black-8]

پاسخ : نحوه چیدن خازن ها زیر fpga

سلام
اگه یک cpld معمولی مثل xc9572 داشته باشی و تو مسیر ولتاژش حداقل 4 تا خازن نباشه,خودت میبینی در impact پیدا میشه اما نمیتونه برنامه رو بپذیره

من یه هدر برد برا 9572 درس کردم به قول و قوه ی الهی 1 دونه خازنم روش نیس .رگولاتورم نداره، ولتاژ تغذیشم از یه جا دیگه باید بدم (میخوام بگم نزدیکترین خازن 30-40 سانت با چیپ فاصله داره) . تازه کابل پروگرمر lpt 65 سانته
و خیلی هم خوب پروگرم میشه!

[fazel459]

پاسخ : نحوه چیدن خازن ها زیر fpga

سلام
اگه یک cpld معمولی مثل xc9572 داشته باشی و تو مسیر ولتاژش حداقل 4 تا خازن نباشه,خودت میبینی در impact پیدا میشه اما نمیتونه برنامه رو بپذیره

:question: oo: :surprised:

[guitartalayi]

پاسخ : نحوه چیدن خازن ها زیر fpga

سلام بر جناب فاضل عزیز
آقا نظر شما چیه؟چرا خازنارو میذارن؟
البته حمل بر بی ادبی نباشه آقای نجفی.هدف بهره گیری از تمام تجربه هاست و جمع بندی اونها.

[fazel459]

پاسخ : نحوه چیدن خازن ها زیر fpga

سلام
تمام صحبتهایی که دوستان خصوصا استاد نجفی فرمودند درسته بجز این قسمت آخر
اگر خازنها گذاشته نشوند مدار کار می کنه و حتی پروگرم هم می شود ، اما...
اما پاسخ فرکانسی مدار برای پروژه های فرکانس بالا مثل پردازشهای صوت و تصویر بسیار بسیار نا کارآمد و حتی موجب اختلال در سیستم میشه!
فرض کنید با یک FPGA که قابلیت کار در فرکانس 150 مگا هرتز را داره یک مدار طراحی می کنید . اگر pcb و خازنها به درستی چیده نشوند شاید پاسخ فرکانسی طراحی که انجام دادید به یک سوم فرکانس هدف هم نرسد و نتیجه طرح سرشار از نویز های مختلف خصوصا نویز تغذیه و نویز حاصل از خاصیت خازنی لایه های pcb میشود. اما با چینش مناسب میتونید بدون هیچ مشکلی به مرز 150 برسید.
اگر کار حرفه ایی می خواهید انجام بدید پیشنهاد می کنم pcb حداقل 4 لایه طراحی کنید. دو لایه بالا و پایین برای پاور پلان و لایه های مرکزی برای دیتا. عرض تراک ها طول تراک ها و حتی ضخامت و افقی یا عمودی بودن تراک ها موثر هست . یک تاپیک در سایت دوستان عزیز برای همین منظور یعنی طراحی چند لایه قرار داده اند. حتما مطالعه کنید. کتاب آقای فارغی هم بسیار مفید هست.

اما اگر برای کار های ابتدایی و شروع و اشنایی با fpga در فرکانس های پایین زیاد سخت نگیرید!
تشکر

[mz1037]

پاسخ : نحوه چیدن خازن ها زیر fpga

سلام خدمت اساتید محترم
من دارم یه برد آموزشی با xc95288 طراحی میکنم و میخواستم برای واحد تغذیه از یه آیسی mc34063 که یه مبدل dc به dc هست استفاده کنم اما احساس میکنم اگه به جاش از یه رگولاتور خطی استفاده کنم بهتر باشه اگه لطف کنید نظرتون رو بگید خوشحال میشم

[black-8]

پاسخ : نحوه چیدن خازن ها زیر fpga

سلام خدمت اساتید محترم
من دارم یه برد آموزشی با xc95288 طراحی میکنم و میخواستم برای واحد تغذیه از یه آیسی mc34063 که یه مبدل dc به dc هست استفاده کنم اما احساس میکنم اگه به جاش از یه رگولاتور خطی استفاده کنم بهتر باشه اگه لطف کنید نظرتون رو بگید خوشحال میشم

34063 یه آیسی سوییچینگه.ماکزیممشم فک کنم 100 کیلو هرتز بود. من فک میکنم خیلی برا مدارای فرکانس بالا مناسب نباشه . مگه اینکه بخوای کلی خازن بزنی تنگش که ریپلو بگیره. ولی خوب رگولاتور 3.3 که ریخته ، هیچ قطعه ی اضافه ای هم نمیخواد . راحت بی درد سر تازه ارزون ترم در میاد

[حمید نجفی]

پاسخ : نحوه چیدن خازن ها زیر fpga

دوستان خوب دقت کنید
چیزی که من دارم اینجا مینویسم-نتیجه خوندن کتاب یا شنیدن از جایی نیست.
اینها همه در طول مدت ها تست شده و به این نتایج رسیدم
راهی که شما میخواین برین و در شرایطی ممکنه جواب بده-همه راه ها نیست-چیزی که من دارم میگم برای تمام شرایط
گذاشتن یا نزاشتن خازن-میل شماست-هزینه هم نداره-ولی داستان همون فوت کوزه گریه-بعده ها خودتون میبینید
من حداقل رو 50 تا برد از صنعتی تا آزمایشگاهی این ها رو تست کردم
متاسفانه ما ایرانی چیزی که همیشه ازش عذاب کشدیدم و حتی خودم-غرور کاذبه
همیشه تصور میکنیم چون طرحی جواب داد-پس تمومه
نه - باور کنید چنین نیست-لااقل در الکترونیک چنین نیست و برد هایی که المان هایی مثل fpgs دارن بدتر از همه-خیلی گول زننده است و در شرایط خاص-تو بهم ریختگی شدیدی قرارتون میده
من دوستانه و برادرانه-تجربیاتم رو در اختیارتون میزارم-استفاده از اینها بسته به خودتونه
من هم شاگردم :smile:

[cyber68]

پاسخ : نحوه چیدن خازن ها زیر fpga

سلام دوستان
میدونم تاپیک قدیمیه ولی چند تا سوال داشتم
خازنا باید حتما زیر FPGA باشن یا فقط توی مسیر ولتاژهای تغذیه باشن کافیه؟
من میخوام با cyclone ii یه بورد طراحی کنم. نکات لازمه رو از کجا باید یاد بگیرم؟
اشکال نداره تک لایه یا حداکثر دولایه باشه؟