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Referenz-Designs für USB-FPGA-Boards
ZTEX USB-FPGA Boards benötigen drei Spannungen, nämlich 1,2V, 2,5V-2,6V und 3,3V, welche extern zur Verfügung gestellt werden müssen.
Das kann entweder mit dem Stromversorgungs-Modul, den Experimentier-Boards oder durch
ein benutzerspezifisches Design erfolgen. Um die Entwicklung im letztgenannten Fall zu vereinfachen werden hier drei Referenz-Stromversorgungen vorgestellt.
Die Eagle-Dateien der Referenz-Designs können als Vorlagen für benutzerspezifische Leiterplatten verwendet werden.
Die vorgestellten Designs unterscheiden sich im Wesentlichen durch die Ausgangsströme.
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Experimentier-Board 1.3 und Stromversorgungs-Modul 1.1 |
Referenz-Stromversorgung 1 |
Referenz-Stromversorgung 2 |
| Verwendung |
Alle USB-FPGA Module |
USB-FPGA Module 1.15a, 1.11 und 1.2 |
USB-FPGA-Module 1.2 |
| Maximale Ströme / Leistung |
| Spannung |
Max. Strom |
Max. Leistung |
| 3,3V |
3A |
9,9W |
| 2,6V |
3A |
7,8W |
| 1,2V |
8A |
9,6W |
| Gesamt: |
|
27,3W |
|
| Spannung |
Max. Strom |
Max. Leistung |
| 3,3V |
3A |
9,9W |
| 2,6V |
3A |
7,8W |
| 1,2V |
3A |
3,6W |
| Gesamt: |
|
21,3W |
|
| Spannung |
Max. Strom |
Max. Leistung |
| 3.3V |
3A |
9.9W |
| 2.5V |
0.5A |
1.25W |
| 1.2V |
1.2A |
1.44W |
| Total: |
|
9.9W |
|
| Eingangs-Spannung |
4,5V bis 16V |
4,5V bis 16V |
4,5V bis 16V |
| Anzahl der Bauteile |
32 |
29 |
18 |
| Bauteilkosten (Einzelstückpreis) |
ca. 12 USD |
9.90 USD |
7.65 USD |
Experimentier-Board 1.3 und Stromversorgungs-Modul 1.1
Bitte lesen Sie den Abschnitt Vergleich für die wichtigsten Eigenschaften. Weitere Details befinden sich auf den
Produktseiten des Experimentier-Boards 1.3 und Stromversorgungs-Moduls 1.1.
Die Quell-Dateien sind im Abschnitt Eagle-Dateien veröffentlicht.
Schaltplan

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Referenz-Stromversorgung 1
Bitte lesen Sie den Abschnitt Vergleich für die wichtigsten Eigenschaften.
- Die drei Spannungen werden unabhängig voneinander erzeugt
Schaltplan

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Empfohlenes Leiterplatten-Layout

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Bauteil-Liste
Die Preise sind die Preise bei Digikey.
| Bauteil |
Anzahl |
Wert |
Gehäuse |
Digikey-Teilenummer |
Einzelpreis |
Preis |
| C1 |
1 |
220µF / 25V |
153CLV-0810 |
338-1833-1-ND |
0,410 USD |
0,410 USD |
| C3,C6,C9 |
3 |
10µF / 25V |
1206 |
445-3469-1-ND |
0,330 USD |
0,990 USD |
| C2,C5,C8 |
3 |
22µF |
1206 |
587-2249-1-ND |
0,420 USD |
1,260 USD |
| C5,C7,C10 |
3 |
2,2nF |
0805 |
311-1129-1-ND |
0,046 USD |
0,138 USD |
| CON1 |
1 |
|
DC_SOCKETPJ102 |
CP-102AH-ND |
0,530 USD |
0,530 USD |
| IC1-IC3 |
3 |
AOZ1021 |
SOIC8 |
785-1155-1-ND |
1,400 USD |
4,200 USD |
| L1-L4 |
3 |
4,7µH |
NR60 |
587-2100-1-ND |
0,630 USD |
1,890 USD |
| R1-R3,R5,R9,R10 |
6 |
7,5 kΩ |
0805 |
RMCF0805FT7K50CT-ND |
0,040 USD |
0,240 USD |
| R4,R8,R12 |
3 |
2,4 kΩ |
0805 |
RMCF0805FT2K40CT-ND |
0,040 USD |
0,120 USD |
| R7 |
1 |
1,2 kΩ |
0805 |
RMCF0805FT1K20CT-ND |
0,040 USD |
0,040 USD |
| R6,R11 |
2 |
5,36 kΩ |
0805 |
RHM5.36KCRCT-ND |
0,040 USD |
0,080 USD |
| Summe: |
29 |
Summe: |
9,90 USD |
Referenz-Stromversorgung 2
Bitte lesen Sie den Abschnitt Vergleich für die wichtigsten Eigenschaften.
- 2,5V und 1,2V werden aus 3,3V erzeugt
- Anstelle von MCP1603-2.5V kann auch der leistungsstärkere SC289Y Schaltregler verwendet werden (leider schlecht verfügbar ist)
- Anstelle von MCP1603 / SC189 können andere Pin-kompatible Schaltregler verwendet werden (eventuell muss die Induktivität angepasst werden)
Schaltplan

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Empfohlenes Leiterplatten-Layout

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Bauteil-Liste
Die Preise sind die Preise bei Digikey.
| Bauteil |
Anzahl |
Wert |
Gehäuse |
Digikey-Teilenummer |
Einzelpreis |
Preis |
| C1 |
1 |
220µF / 25V |
153CLV-0810 |
338-1833-1-ND |
0,410 USD |
0,410 USD |
| C3,C5 |
2 |
10µF / 25V |
1206 |
445-3469-1-ND |
0,330 USD |
0,660 USD |
| C2,C6,C7 |
3 |
22µF |
1206 |
587-2249-1-ND |
0,420 USD |
1,260 USD |
| C4 |
1 |
2,2nF |
0805 |
311-1129-1-ND |
0,046 USD |
0,046 USD |
| CON1 |
1 |
|
DC_SOCKETPJ102 |
CP-102AH-ND |
0,530 USD |
0,530 USD |
| IC1 |
1 |
AOZ1021 |
SOIC8 |
785-1155-1-ND |
1,400 USD |
1,400 USD |
| IC2 |
1 |
MCP1603-2.5V |
TSOT23-5 |
MCP1603T-250I/OS |
1,190 USD |
1,190 USD |
| IC3 |
1 |
SC189C-1.2V |
TSOT23-5 |
SC189CSKCT-ND |
0,810 USD |
0,810 USD |
| L1 |
1 |
4,7µH |
NR60 |
587-2100-1-ND |
0,630 USD |
0,630 USD |
| L2 |
1 |
2,2µH |
1210 |
445-3650-1-ND |
0,330 USD |
0,330 USD |
| L3 |
1 |
4,7µH |
1210 |
PCD2336CT-ND |
0,220 USD |
0,220 USD |
| R1-R3 |
3 |
7,5 kΩ |
0805 |
RMCF0805FT7K50CT-ND |
0,040 USD |
0,120 USD |
| R4 |
1 |
2,4 kΩ |
0805 |
RMCF0805FT2K40CT-ND |
0,040 USD |
0,040 USD |
| Summe: |
18 |
Summe: |
7,65 USD |
Das ZIP-Archiv usb-fpga-1_templates.zip beinhaltet die Schaltpläne, komplett geroutete Referenz-Boards und Bauteil-Bibliotheken.
Für die Bauteile müssen einige Platzierungs-Regeln beachtet werden, um Platz-Konflikte zu vermeiden:
- die Stromversorgungs-Buchse und der 220µF/25V Kondensator darf nicht unter dem USB-FPGA-Board platziert werden
Bitte vergessen Sie nicht die I/O-Spannungen VCCO_RIGHT / VCCO_IO und VCCO_TOP anzuschließen, wenn Sie
die Referenz-Designs als Vorlage für Ihre Anwendung verwenden.
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