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PCBニュース - PCB設計における低電力設計における共通問題の解析

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PCBニュース - PCB設計における低電力設計における共通問題の解析

PCB設計における低電力設計における共通問題の解析

2021-11-04
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Author:Kavie

の低電力設計における共通問題の評価と解析 PCB設計


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質問1:我々のシステムは, だから我々は消費電力を気にする必要があります.
コメント:低電力設計は電力を節約するだけではない, しかし、また、電源モジュールおよび冷却システムのコストを減らすために, そして、電流の減少による電磁放射および熱雑音の干渉を減らす. 機器の温度が下がるにつれて, the life of the device is correspondingly extended (the operating temperature of a semiconductor device increases by 10 degrees, and the life is shortened by half)

質問2:これらのバス信号はすべて抵抗器によって引かれるので、私は安心します

コメント:なぜ信号を上下にプルアップする必要がある多くの理由がありますが、それらのすべてをプルする必要があります。プルアップ及びプルダウン抵抗器は、単純な入力信号をプルし、電流は数十マイクロアンペア未満であるが、駆動信号がプルされると、電流はミリアンペアレベルに達する。現在のシステムは、しばしば32ビットのアドレスデータを有し、244/245の分離されたバスおよび他の信号がプルアップされた場合には、これらの抵抗器の数ワットの電力消費が消費される(これらの数ワット当たり80セントの概念を使用していない)。

質問3 : CPUとFPGAのこれらの未使用のI / Oポートに対処する方法は?まず空にして、後で話をしましょう

未使用のI / Oポートが浮遊している場合、外部の世界から少し干渉して繰り返し発振する入力信号になる可能性があります。MOS素子の消費電力は、基本的にはゲート回路のフリップ数に依存する。それがプルアップされるならば、各々のピンにも微小電流があるので、最高の方法は出力としてそれをセットすることになっています

質問4:このFPGAには多くのドアが残っているので、あなたの心のコンテンツに使用することができます

FGPAの消費電力は、使用されるフリップフロップの数とフリップの数に比例するので、異なる回路および異なる時間における同じタイプのFPGAの電力消費は100倍異なることがある。高速フリップ用フリップフロップの数を最小化することは、FPGAの消費電力を低減するための基本的な方法である。

質問5 :これらの小さなチップの消費電力は非常に低いので、考慮する必要はありません

コメント:複雑でない内部チップの消費電力を決定することは困難である。主にピン上の電流で決まる。ABT 16244は負荷なしで1 mA未満を消費します、しかし、その指標は各々のピンです。これは60 mA(例えば数十オームの抵抗に一致する)の負荷を駆動することができ、すなわち、完全負荷の最大電力消費は60×16=960 mAに達することができ、もちろん、電源電流のみが大きく、負荷には熱が落ちる。

質問6 :メモリには多くの制御信号があります。私のボードはOEを使用する必要があり、我々は信号。チップセレクトは接地されなければならないので、読み出し動作中にデータが非常に速くなる。

コメント:チップ選択が有効な場合(ほとんどのメモリの消費電力は、チップ選択が無効な場合よりも100倍以上大きいので、CCSはチップを制御するのに使用されるべきであり、他の要件が満たされる限り)。チップセレクトパルスの幅を短くすることができる。

質問7 :これらの信号がどのようにオーバーシュートしたか。彼らがよく合う限り、それは排除されることができます

コメント:いくつかの特定のシグナル(100 Base - T、CMLなど)を除いて、オーバーシュートがあります。あまり大きくない限り、必ずしも一致する必要はない。マッチしてもベストマッチする必要はない。例えば、TTLの出力インピーダンスは50オーム未満であり、一部は20オームである。このような大きな整合抵抗を使用すると、電流は非常に大きくなり、消費電力は受け入れられず、信号振幅は使用するには小さすぎる。また、ハイレベルを出力してロウレベルを出力した場合の一般信号の出力インピーダンスは同じではなく、完全整合をとる方法はない。したがって、オーバーシュートが達成される限り、TTL、LVDS、422および他のシグナルのマッチングは許容できる。

質問8:消費電力を減らすことは、ハードウェア要員の問題で、ソフトウェアとは無関係です

コメント:ハードウェアはちょうどステージです、しかし、ソフトウェアはパフォーマーです。ほぼすべてのチップとバス上のすべての信号のフリップのアクセスはほとんどソフトウェアによって制御されます。ソフトウェアが外部メモリへのアクセス数(より多くのレジスタ変数を使用している場合、内部キャッシュのより多くの使用など)、割り込みへのタイムリーな応答(割り込みは、プルアップ抵抗器で低レベルでアクティブになることがしばしばあります)、および特定のボードのための他の特定の対策は、電力消費を減らすために大きな貢献をするでしょう。

上記の低電力設計の共通の問題を紹介します PCB設計. IPCBも提供されて PCBメーカー and PCB製造 テクノロジー.