トランジスタ技術2012年4月号(193ページ)

1. モデル作成編 連 載
無償ツールでモデル作成＆チューニング入門
第 9 回 部品：エミフィルとプロードライザ
応用：FPGA 用電源回路
堀米 毅
最近の FPGA
（フィールド・プログラマブル・ゲー
入力電圧：12 V
ト・アレイ） は，低電圧大電流を出力できる電源を必
出力電圧：1.05 V
要としています．その電源回路に採用される 2 種類の
出力電流：12 A
フィルタ（入力側と出力側） SPICE モデル作成方法
の
を紹介します． 入力側フィルタ
FPGA 用電源回路の
出力特性を再現する
● 対象回路：12 A 出力の FPGA 用電源
出力側フィ
今回モデルを作成するのは，FPGA 用の超低ノイズ （プロー
ルタ
電源モジュール LTM4601LN シリーズ （東京エレクト ドライザ）
ロンデバイス） の内部回路です．LTM4601LN は，リ
ニアテクノロジーの DC−DC コンバータ LTM4601 を
搭載しています．詳細は （http://www.teldevice.co.jp/
product/ltc/focus.html）
を参照してください．
● フィルタのモデルをつくる
モジュールの回路図を図 1 に，外観を写真 1 に示し
ます．写真 2 のように実装します． 制御回路，パワー素子，インダクタ
ここで検討する FPGA 電源回路の仕様は，次の通 などが1パッケージに収まっている
りです． 写真 1 1.2 V，12 A を出力する FPGA 用の電源モジュール
CN1-12_PLLIN .lib bnx025h01.sub
U3 BNX025H01
（村田製作所） .lib wra2ro102.sub 電圧測定点 1
IN 入力側フィルタ
CN1-5-8_12V_IN B CG DC-DCコンバータ・モジュール
C4
C3
C5
C6
V1 PSG CG R1 CN1-19_VOUT_LCL
12V 100k U1
μ
CN1-1-4_PSG CN1-27_VFB
μ
μ
0.1
C 11
C 12
C 13
C 14
C 10
Vin PLLIN
C7
C8
10
10
100μ C 18 Vout ＿PA Vout
CN1-30_PGOOD PGOOD Vout V
CN1-35-38_ out
0.1μ 100p
R 11 10Ω
CN1-15_RUN RUN FB 1 2
Iload 電圧測定点
CN1-17_COMP COMP Vout LCL R7 12A
GND 2
μ
μ
μ
μ
μ
330μ
CN1-11_INTVCC INTVCC DIFF out
V 75k
100
100
100
0.1
0.1
出力側フィルタ
C 16 DRVCC Vosns＋ として働く
0.1μ C 17 MPGM Vosns− U2 WRA2R0102 プロードライザ
0.1μ R 4 fset MARG0
R 12 10Ω (日本ケミコン)
392k CN1-14_MARG0
CN1-13_Track_SS Track/SS MARG1 CN1-16_MARG1
C 19 SGND PGND
CN1-31-34_GND
0.001μ ［Note］
LTM4601
(リニアテクノロジー) R 7：1.08V 75k/default .tran 1m startup
図 1 12 A，1.05 V 出力の FPGA 用電源の回路
LTspice の使い方については本誌 2011 年 6 月号特集「超入門！ 電子回路シミュレーション」
で紹介しています．LTspice 関連情報はウェブ・サイト「超入門！ 電子回路シミュレーシ
2012 年 4 月号 ョンLTspiceの部屋」http：//toragi.cqpub.co.jp/tabid/470/Default.aspx）
（ から入手できます． 193