Bố trí PCB lẻ cho ổn áp

Tôi đang thiết kế ngược lại một bo mạch có Xilinx Spartan 3E, với VCCAUX được cung cấp bởi bộ điều chỉnh 2,5 volt. Dưới đây là cách bố trí PCB cho phần điều chỉnh của mạch, và một cái gì đó có vẻ rất tanh với tôi.

Tôi xin lỗi về điểm ảnh khủng khiếp, đây là độ phân giải cao nhất tôi có thể có với thiết bị tôi có sẵn. Dù sao, thành phần SOT23-5 có nhãn "LFSB" là bộ ổn áp tuyến tính LP3988IMF-2.5 của Texas Cụ . Tôi đã tìm ra sơ đồ dưới đây từ cách bố trí bảng:

Bạn có thể đã nhận thấy nguồn gốc của sự nhầm lẫn của tôi: Tôi không biết tại sao họ lại đặt một điện trở 316 ohm trực tiếp trên đầu ra của bộ điều chỉnh 2,5 volt. Tất cả những gì làm là lãng phí 7,9 milliamp. Tôi dường như không thể tìm thấy bất kỳ lý do để làm điều này. Tôi tự hỏi nếu nó là một lỗ hổng thiết kế, và điện trở đó thực sự được cho là được kết nối với chân PG thay vì nối đất. Mặc dù vậy, tôi đã kiểm tra ba lần PCB gốc, và nó chắc chắn kết nối với mặt đất và chân PG không được kết nối với bất cứ thứ gì. Tuy nhiên, nếu đây là một lỗi, nó sẽ giải thích lý do tại sao họ sử dụng một dấu vết riêng biệt ở phía thấp của điện trở thay vì kết nối nó với mặt đất bằng đồng đổ ngay tại đó. Tôi cũng tự hỏi nếu bộ điều chỉnh có thể yêu cầu tải tối thiểu để duy trì đầu ra ổn định, nhưng đó không phải là trường hợp của bộ điều chỉnh này. Không có yêu cầu tải tối thiểu. Tôi cũng đã xem xét khả năng nó dự định sẽ đưa ra VCCAUX chậm hơn cho mục đích sắp xếp thứ tự cho FPGA, nhưng đọc bảng dữ liệu này dường như không phù hợp - không có quy tắc sắp xếp nghiêm ngặt nào để tăng sức mạnh cho Spartan 3E.

Bất cứ ai cũng có thể nghĩ ra một lý do tại sao một người nào đó cố tình đặt một điện trở 316 ohm trực tiếp trên đầu ra của bộ điều chỉnh 2.5V? Tôi đã xem nó có thể là một điện trở chảy cho tụ điện đầu ra, nhưng có vẻ như giá trị của nó quá thấp.

EDIT: Có lẽ thông tin bổ sung này sẽ giúp. Bảng dữ liệu cho Spartan 3E chỉ định nguồn cung cấp VCCAUX được sử dụng cho:

VCCAUX: Điện áp cung cấp phụ. Cung cấp Trình quản lý đồng hồ kỹ thuật số (DCM), trình điều khiển vi sai, chân cấu hình chuyên dụng, giao diện JTAG. Đầu vào mạch Đặt lại bật nguồn (POR).

Tôi đã thực hiện cùng một thiết kế, để giảm lỗi điều tiết tải động và tĩnh.

Các chi tiết cho các lý do là rõ ràng trong biểu dữ liệu.

• nhìn vào lỗi quy định tải động và lỗi quy định bước đầu vào.

• Tôi chỉ có thể đoán được ngân sách lỗi mà nhà thiết kế đã nghĩ đến, nhưng thông thường mọi LDO đều có các phản hồi trên, mặc dù FET LDO này là điện áp thấp và điện áp bỏ qua đặc biệt.

  • Lỗi 5mV {bước đầu vào = 0,6V} với tải bước 1mA , lỗi 200mV với tải bước 150mA *
  • lỗi điều chỉnh tải tĩnh chỉ được đánh giá trên 1mA là 0,007% / mA. Điều này ngụ ý rằng nó tệ hơn dưới 1 mA và được cải thiện với tải giả 7.6mA để làm hài lòng các nhà thiết kế. Nó cũng cải thiện lỗi điều chỉnh tải bước động ở trên. *

1mA này đảm bảo thời gian rơi của ổ Gate để tăng tốc độ phản hồi. 7.6mA thậm chí còn tốt hơn với lợi nhuận giảm dần trên mức này.

• lỗi điều chỉnh tải tĩnh chỉ là do RdsOn của PFET được sử dụng trong LDO chia cho mức tăng Vòng lặp bên trong của nó. Điều này đúng cho bất kỳ bộ điều chỉnh điện áp nào cho dù đó là FET hay BJT. Nhưng mức tăng vòng lặp vô hạn có thể làm tăng các lỗi ổn định hoặc đổ chuông nhiều hơn, trong các điều kiện tải nhất định, (ESR, C) để nó là hữu hạn.

Có cá không? Không đời nào

Như đã đề xuất bởi một số ý kiến ​​khác rằng điện trở 316 ohm được đặt ở đó để cho phép mạch ổn áp một số khả năng chìm một số dòng điện trong trường hợp đường ray 2.5V bị rò rỉ từ đường ray điện áp cao hơn. Rò rỉ đó thường sẽ làm cho đầu ra của bộ điều chỉnh tắt và tăng lên và đi đến một điện áp cao hơn. Một nhà thiết kế thực hiện một sự đánh đổi thiết kế giữa khả năng cho phép chìm bao nhiêu so với lượng tải thêm mà các điện trở đặt trên bộ điều chỉnh điện áp.

Các điều kiện rò rỉ có thể tồn tại trong khi bật nguồn và tắt nguồn tuần tự các thiết bị bán dẫn phức tạp và khả năng chìm có thể rất quan trọng để giữ mọi thứ trong tầm kiểm soát.

Trong một số trường hợp, bộ điều chỉnh điện áp có thể có một tính năng gọi là khóa quá điện áp tắt bộ điều chỉnh nếu đầu ra tăng quá nhiều. Điều này có thể gây bất lợi cho hoạt động của hệ thống, đặc biệt là nếu pin chỉ báo nguồn tốt (PG) được giám sát để điều khiển chuỗi ổn áp trên bảng phức tạp. Điện trở chìm hiện tại có thể đóng vai trò ngăn chặn sự tắt máy bất ngờ do một lượng rò rỉ nhỏ vào một đường ray cụ thể.

Tôi không tin rằng điện trở được nối đất. Tôi đã dán nhãn các bộ phận và đồng đổ theo mạch "thiết kế đảo ngược" của bạn.

Nếu R14 được nối đất, tại sao một thông qua sẽ bị lãng phí khi có GND đổ ngay bên cạnh nó. Làm thế nào bạn kiểm tra nó là mặt đất? bạn chỉ ù giữa dòng? Có khả năng rất cao là có một đèn LED chiếu xuống đất. Điều này sẽ cung cấp một chỉ thị trực quan 2.5V được cấp nguồn và điện trở khoảng 316R sẽ ổn đối với đèn LED ĐỎ / VÀNG / XANH (4mA). Điều này sẽ đưa ra "dấu hiệu" ngắn nếu bạn đọc sai DMM hoặc tùy thuộc vào chi tiết cụ thể của DMM.

https://reference.digilentinc.com/_media/s3e:spartan-3e_sch.pdf Đây là một thiết kế tham khảo cho Spartan 3E. Có tải 2k2 trên bộ điều chỉnh 2.5V nhưng cũng có đèn LED tắt 3v3. Điều này có thể là để cung cấp một số giảm xóc cho mạch hạ lưu