最先端 FPGA に最適なリニアテクノロジー社の電源デバイス

最先端の FPGA は微細化が進み、高速、高機能そして 大規模になりました。ところが、従来の電源設計では FPGA を正しく動作させることが困難になってきました。

最先端 FPGA の課題

微細化	⇒　低電圧、許容電圧幅の狭小、電流の増大
高機能化	⇒　多電源、電流の増大
I/Oの高速化	⇒　高速な電流の変動
大規模化	⇒　電流の増大

”電力 = 電圧 X 電流”なので、同じ電力でも電圧が下がると電流量が増大します。FPGA の規模を大きくすると更に必要な電流量が増えます。

 必要な電流量を供給できないと電圧が下がりますが、最先端 FPGA は許容電圧幅が狭いので注意が必要です。

　

そこで、最先端FPGA用に最適な電源デバイスは、大電流を安定して供給できる、応答性が良い、高精度、低消費電力、放熱性が高い、システムに合わせた小型パッケージであること必要です。各種電源デバイスの特徴はこのようになります。

電源の種類	設計工数	部品点数	その他
リニア レギュレータ	少ない	少ない	<小電力向け>   低効率 (発熱が高い) 　大電流に弱い
スイッチング （コントローラ）	多い	多い	<中〜特大電力向け>   ノイズ対策用に多くの周辺部品が必要なので電源設計必須
スイッチング （モノリシック）	普通	普通	<小〜大電力向け>   幾つかの周辺部品は内蔵   パッケージ内の基板が１層なのでパッケージが大きい
スイッチング （モジュール）	少ない	少ない	<小〜大電力向け>   多くの周辺部品を内蔵しているので電源設計が簡単   小面積パッケージ

問題解決！

上記の中で、最先端 FPGA にお勧めする電源デバイスは、スイッチングレギュレータの特徴を生かしながら、3端子のリニアレギュレータと同様に簡単に扱えるリニアテクノロジー社のモジュール型スイッチング電源デバイス 『μ Module Family』製品です。

 

リニアテクノロジーのアナログノウハウと周辺部品を内蔵しているので、最小の外付け部品で安定して動作するだけでなく、 基板面積と基板層数の削減や電源デバイスのヒートシンク不要により、トータルコスト削減に役立ちます。

もちろん、アルテラ社のリファレンス・ボードに採用されている電源デバイスは、リニアテクノロジー社の電源デバイスです。
　

『μ Module Family』製品の主な特徴

・高効率で発熱が少ない ⇒ヒートシンクが不要、低消費電力
・高応答性(１サイクル毎に電流制御) ⇒ 高速なトランシーバ内蔵FPGAでも安心
・小型で薄いパッケージ　⇒基板の面積を縮小
・基板への放熱性が高い LGAパッケージ ⇒ヒートシンクが不要
・インダクタ、バイパスコンデンサ、補償回路等の周辺回路部品を内蔵

   ⇒面倒なパワーインテグリティ検証が不要

・高信頼性 ⇒メンテナンスが楽

・豊富なラインナップ

各々のアルテラ FPGAに最適な電源デバイスをまとめた資料もご用意しています。

 

リニアテクノロジー社 製品詳細

リニアテクノロジー社製品 搭載 Cyclone III USB3.0 Board