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Forum: FPGA, VHDL & Co. Spannung an FPGA-Input-Pins


Autor: Daniel R. (Gast)
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´Nabend,
ich habe eine Frage bezüglich der Spannung, die man an einen FPGA
Input-Pin anlegen darf.
Der voreingestellte I/O-Standard ist ja LVCMOS25, also eigentlich nur
für 2,5V ausgelegt. Jedoch lege ich daran ein 3,0V-Signal über einen
22K Widerstand an.
Kann mein FPGA(Spartan3-xc3s200) dadurch Schaden nehmen? Sollte ich den
Pin besser auf LVCMOS33 definieren, oder ist das egal?


Vielen Dank!

Gruß Daniel!

Autor: Sven Johannes (Gast)
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Moin...

RTFM!


Sorry, aber was soll diese Frage? Welchen Strom erwartest du durch den
Widerstand? Werden 0,5V abfallen? Warum haben die Xilinx wohl den 3,3V
Standard?

Mach dich mal mit der externen Beschaltung der Modi vertraut, dann
weisst du mehr!

--
 Sven Johannes

Autor: Daniel R. (Gast)
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Hallo Sven Johannes,
Der Widerstand dient ja nur der "Strombegrenzung". Ich brauch ja nur
das Signal. Es werden keine 0,5V sondern die komplette Spannung
abfallen, da das ja der einzige Widerstand ist(also kein
Spannungsteiler). Also liegt auch die komplette Spannung am FPGA-Pin
an.

Welchen Strom ich durch den Widerstand erwarte? Einen sehr sehr
kleinen, der mich auch gar nicht interessiert, da CMOS sowieso komplett
spannungsgesteuert sind. Die Standards hab ich mir ja auch schon
angeschaut. Dort steht jedoch nicht, wie viel Spannungsabweichung nach
oben hin drin sind, oder hab ich das im Datenblatt etwa übersehen??

Schadet das meinem FPGA nun oder nicht? Wenn ja, warum? Wenn nein,
warum?


Vielen Dank!

Gruß Daniel

Autor: Sssssss (Gast)
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Hi!

Auf meinem Spartan3 Evaluation Board liegen an einem FPGA pin über
einen 270 Ohm Widerstand 5V vom PS/2 Anschluss an.
Laut Userguide reichen die 270 Ohm aus um den FPGA zu schützen.
Genauer habe ich mich aber noch nicht informiert ;)

Ich vermute mal der FPGA hat doch vermutlich Schutzdioden nach Vcc/Gnd,
oder ?
-> Wenn R gross genug passiert da nix.

Autor: Daniel R. (Gast)
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Vielen Dank Sssssss!
Dann kann ja nichts mehr schief gehen :)

Gruß Daniel!

Autor: Jürgen Schuhmacher (Gast)
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>Es werden keine 0,5V sondern die komplette Spannung
>abfallen, da das ja der einzige Widerstand ist(also
>kein Spannungsteiler). Also liegt auch die komplette
>Spannung am FPGA-Pin an.

Das ist widersprüchlich, denn entweder fällt die Spannung am Widerstand
kopmlett ab, wie Du schreibst (Kurzschluss im FPGA) oder es liegt die
voll Spannung an (Unendlicher Eingangswiderstand im FGPA).

Zudem liegt hier sehr wohl ein Spannungsteiler vor, denn die
input-Zelle des FPGA nimmt selbstredend Stromauf - auch wann manche ein
FPGA als "Software" ansehen. Bei CMOS-Prozessen, "sieht" Deine
Schlatung über den Widerstand letztlich eine Gatekapazität, die
aufgeladen werden muss. Für niederfrequente Signale erhälst Du die
volle Sapnnung am Pin, da fast nichts mehr fließt. Ansonsten hast Du
noch eine Flankenverschliefen gemäß Kondensatorladekurve nach Massgabe
Deines R und der Eingangskapazität. Ist der R zu groß - bekomst Du
keine schnellen Signale mehr drüber!

Ist der R zu klein, könntest Du ein anderes Problem bekommen: Damit die
Eingangsstufe bei SPitzen nicht stirbt, sind bei den meisten Chips
interne Schutzdioden gegen GND und VDD aktiv. Sobald die
Eingangsspannung mehr als 0,5-0,7V über der Betreibsspannung liegt,
fliesst Strom. Der würde durch Deinen 22k limitiert.

Falls Du mal ein Applikation hast, die aufgrund der oben beschriebenen
Probematik zu einem zu großen R führt und die HF nicht mehr kommt,
kannst Du den Vorwiderstand mit einigen pF parallel überbrücken. Die
Signalflanke (und nur diese !) kommt dann wieder etwas kräftiger durch.
Anders herum kannst Du so sehr unsaubere und obertonreich schwingende
Signale filtern, bevor sie ins FPGA wandern.

Autor: Daniel R. (Gast)
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Ok, da hast Du wohl recht mit dem Spannungsteiler....

Mein Signal ist maximal 10 KHz schnell. Das dürfte so ohne Weiteres
gehen. Wenn nicht, mach ich das von Dir Vorgeschlagene.

Vielen Dank noch für Deine Erklärungen!

Gruß Daniel!

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