Forum: FPGA, VHDL & Co. FPGA IO als Quelle für LDO


von Marc M. (bench)


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Hallo zusammen,

ich möchte gerne eine externe Platine mit Hilfe eines FPGA Boards an und 
ausschalten. Verbaut ist ein Altera Cyclone V.

Der maximale IO Strom liegt bei 16mA.
Der maximal nötige Strom liegt bei 5mA.

Ich wollte erst ein Relais verwenden, was ich mit dem IO ansteuern 
wollte. Damit würde ich meinem LDO auf der Platine die 3,3V zu- oder 
wegschalten.

Nun hatte ich die Idee... kann ich nicht einfach direkt den 3,3V Eingang 
des LDO mit dem FPGA IO verbinden und spare mir den Umweg über das 
Relais?

Könnte das Probleme machen?

Vielen Dank!
Marc

von Tippgeber (Gast)


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Wenn der LDO einen sauberen enable hat, der vom FPGA sicher gezogen 
werden kann, ist das die Lösung, ja. Man kann dann noch einen Input-Pin 
verdrahten, der guckt, ob die LDO-out Spannung auch da ist und wann.

Entweder einfach den input als solchen nehmen, oder mit R-R einen 
differentiellen Eingang verwenden.

von Marc M. (bench)


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Der LDO hat keinen Enable.

Die VIN vom LDO wollte ich direkt an den FPGA IO hängen, so dass dann an 
VOUT des LDO 1,8V rauskommt.

Ein enable ist nicht vorgesehen. Ich schalte die LDO Spannung direkt mit 
dem VIN IO an oder aus.

Gibt das Probleme?

von andi6510 (Gast)


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Naja, der LDO wird ja am Eingang noch einige uF an Blocking-C haben. 
Beim Einschalten wird der Ladestrom dieses Kondensators Deinen IO am 
FPGA ueberlasten. Zudem treibt ein FPGA IO ja nicht unbedingt sehr 
niederohmig, so dass es sein kann, dass bei Belastung deine Spannung 
einbricht. (Allerdings schreibst Du von 5mA Belastungs, was ja wirklich 
nicht sehr viel ist). Kurzum, ich haette Bauchweh dabei.
Beschreibe mal, was genau an den 1.8 V dran haengt. Dann kann man es 
evtl besser einschaetzen.

von Duke Scarring (Gast)


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Marc M. schrieb:
> ich möchte gerne eine externe Platine mit Hilfe eines FPGA Boards an und
> ausschalten.
Wieviel Strom braucht denn Deine externe Platine?
Kann es sein, das Dein LDO 5 mA Ruhestrom hat?
Im Betrieb kommt das noch der Verbrauch Deiner externen Platine hinzu.

Duke

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Marc M. schrieb:
> Der maximale IO Strom liegt bei 16mA.
Und welche Spannung kommt bei diesem Strom dam Ausgang dann noch 
zustande?

> Ich wollte erst ein Relais verwenden
Das ist aber schon sehr grobschlächtig. Und vor allem: auch ein Relais 
wirst du mit dem IO-Pin nicht direkt geschaltet bekommen. Warum nicht 
einfach einen Transistor nehmen und den dann die Spannung für den LDO 
schalten lassen...

: Bearbeitet durch Moderator
von Marc M. (bench)


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Lothar M. schrieb:
> Warum nicht
> einfach einen Transistor nehmen und den dann die Spannung für den LDO
> schalten lassen...

Ich habe nur ein FPGA Board und die externe Platine.
Wenn ich noch Relais/Schalter/Transistoren dazwischen schalten müsste, 
brauche ich noch eine Adapterplatine. Diese Arbeit möchte ich mir gerne 
ersparen. Daher die vielleicht etwas unelegante Version, den LDO direkt 
mit dem IO Pin zu versorgen.

Lothar M. schrieb:
> Und welche Spannung kommt bei diesem Strom dam Ausgang dann noch
> zustande?

Als IO Spanung wird auf dem Board 3,3V verwendet.
Dass der IO nicht unendlich niederohmig ist, ist auch klar. Aber wenn 
Altera 16mA angibt, dann gehe ich zumindest davon aus, dass ich auch bei 
16mA noch einen eindeutigen HIGH-Pegel treiben kann. Das ich das nicht 
mit allen IOs in einem 1000pin Package machen darf, ist auch klar. Daher 
ist ja der Gesamtstrom auf 100mA begrenzt.
Oder gehe ich da zu blauäugig mit den Werten im Datenblatt um?

Duke Scarring schrieb:
> Wieviel Strom braucht denn Deine externe Platine?

Das sind maximal 5mA und es sind keine großen Lastsprünge zu erwarten. 
Die Lastverteilung ist also recht homogen und die 5mA sind der 
worst-case. Die Stromaufnahme wird also typischerweise

andi6510 schrieb:
> Beschreibe mal, was genau an den 1.8 V dran haengt. Dann kann man es
> evtl besser einschaetzen.

In Summe sind es 3 LDOs, die ich an- und ausschalten möchte.
Einer treibt ca. 200uA. (VDD digital eines Sensors)
Einer treibt ca. 300uS. (VDD analog eines Sensors)
Der dritte hat ca. 3mA. (ein 150uA Oszi und drei Pegelwandler).

Vielen Dank!

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Marc M. schrieb:
> Aber wenn Altera 16mA angibt, dann gehe ich zumindest davon aus, dass
> ich auch bei 16mA noch einen eindeutigen HIGH-Pegel treiben kann.
Bei 3,3V CMOS-Pegel sind 2V eindeutig high.

Aber weil du selbst mit einem Kurzshcluss nach GND einen einzigen 
Pintreiber nicht kaputt bekommen wirst, ist es eigentlich ganz einfach: 
probiers aus und miss die Spannung am Pin. Und wenn die ausreicht bist 
du fertig.

Für einen professionellen Serieneinsatz gilt dann wieder: Transistor zum 
Schalten. Der ist billiger zu tauschen als das ganze FPGA...

: Bearbeitet durch Moderator
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