Цифровая обработка сигналов

Также в схеме имеются разъёмы. При этом все чётные – это земля, а которые нечётные – сигнальные.

В схеме имеются нагрузочные резисторы, которые служат для подавления высокочастотных пульсаций при переключениях. У входа любой микросхемы есть некая входная ёмкость, и есть проводник - некая индуктивность - колебательный контур. Может создаваться помеховый уровень и отрицательный выброс, которы

й может микросхему вывести из строя. Для того чтобы этого избежать на какой-то линии ставится резистор , что снижает добротность контура, но расширяет полосу. Делают RC цепочку – это фильтр низкой частоты, благодаря которому высокочастотные пульсации не проходят. Для этого и служат нагрузочные резисторы в нашей схеме.

Принципиальная электрическая схема стенда приведена на двух листах.

3.5 Расчет потребляемой мощности устройства

Потребляемую мощность оценим с помощью раздела Evaluating Power цифровой библиотеки фирмы ALTERA (ALTERA Digital Library).

Чтобы оценить мощность, необходимо выполнить следующие операции:

1. Вычислить и оценить потребляемую мощность.

2. Вычислить максимальную мощность устройства.

3. Сравнить полученные значения.

В таблице 1. Указаны переменные необходимые для оценки потребляемой мощности:

Оценка потребляемой мощности.

Используем следующую формулу, чтобы вычислить потребляемую мощность PEST:

PEST = Pint + PIO ,

Где:

Pint = ICCINT Ч VCCINT

PIO = PACOUT + PDCOUT

Следовательно:

PEST = (ICCINT Ч VCCINT) + (PACOUT + PDCOUT)

Оценка мощности может быть получена по этим формулам , но при этом необходимо учесть рассеянную мощность портов ввода-вывода PDCOUT. Она зависит от числа установленных выводов, логических уровней, которыми они управляют, и загрузки, имеющей сопротивление на каждом выводе, как это учтено в следующей формуле:

,

в нашем случае это выражение приблизительно равно нулю;

где, PDCn - выходная мощность постоянного тока выходного сигнала n.

В таблице 2 показана мощность, рассеянная портами вывода с напряжением 5В и 3.3В под типичными типами загрузок.

PACOUT зависит от ёмкостной нагрузки на каждом выходном сигнале и частоты , как показано в следующей формуле:

,

где:

a – количество выходных ножек

Cn – ёмкостная нагрузка

Vn – напряжения выходного сигнала

fn – частота переключения

В нашем случае напряжение питания ввода-вывода VCCIO = 3,3В

Следующее уравнение показывает частоту каждого выходного сигнала:

fn = (0,5) Ч fMAX Ч togIO

В итоге мы имеем следующую формулу:

PACOUT = (0,5) Ч OUT Ч CAVE Ч VO Ч fMAX Ч togIO Ч VCCIO

В таблице 3 указаны значения VCCIO и VO для Altera® devices.

Следующая формула используется, чтобы вычислить максимум мощности устройства:

.

Максимальная мощность зависит от максимальной температуры перехода (TJ) кремния, окружающей температуры (ТA), и теплового сопротивления (иJA). Максимальная температура перехода и значения тепловых сопротивлений определены в одном из разделов библиотеки фирмы ALTERA (ALTERA Digital Library).

Расчёт и оценка потребляемой мощности для AlteraEPF10K.

Потребляемый ток: ICCSTANDBY = 0.500 mA

Коэффициент для вычисленияICC: K = 45 µA/(MHz Ч LE)

Максимальная частота: fMAX = 50 MHz

Количество логических элементов, используемых в устройстве:

N = 2,747 LE

Среднее отношение логических ячеек: togLC = 0.125

 Скачать реферат