FPGA是一种提供许多逻辑单元和其他功能(如收发器、PLL和用于复杂处理任务的MAC单元)的器件。FPGA现在变得非常强大，有效地为它们供电是设计的一个重要方面，这一点常常被低估。
本文分析了针对FPGA的电源要求，提供了关于如何将其放在PCB上和放在什么位置的指导，并通过一个设计示例让读者熟悉设计步骤，设计当中FPGA所在的系统由12 V总线供电，这是来自市电供电SMPS的主输出。
功耗估算器和电压要求
FPGA设计的一个重要方面是确定所需电压要求和每个电压轨的电流要求。各大FPGA厂商都提供了综合性计算器来帮助确定这些要求，考虑因素包括器件工作频率、所用门电路数量以及门电路的切换率。例如，Altera提供了PowerPlay Early Power Estimator，Xilinx提供了XPower Analyzer。
表1包含Altera和Xilinx器件需要的一些典型电压轨，分为三个核心电压：I/O电压、收发器电压和辅助电压。
核心电压较低的FPGA需要高电流、高精度和最小纹波。为实现这一目标，去耦电容器的位置应当尽量邻近FPGA，使去耦通路中的ESR和ESL最小。
另一种合适做法是将POL稳压器放在尽量邻近器件的位置，但不影响FPGA的输入和输出路径。更高的工作频率和控制、驱动器与MOSFET和集成度有助于实现紧凑的布局。小解决方案占位面积允许将稳压器放在FPGA的近旁，从而改善稳压器瞬态响应。图1提供了来自Vishay microBUCK产品的一种3 A稳压器示例。
