深入解析SLG51003V评估板：功能、使用与设计考量

引言

在电子设计领域，评估板是验证和开发芯片功能的重要工具。今天，我们将聚焦于瑞萨（Renesas）的SLG51003V评估板（SLG51003V-EVB），深入探讨其功能特点、使用方法以及相关的设计注意事项。

文件下载：Renesas Electronics SLG51003V-EVB 评估板.pdf

评估板概述

SLG51003V评估板主要为SLG51003V IC提供编程、仿真和测试功能。它可以与Go Configure™软件中心配合使用，有三种使用模式：独立板模式、与Power GreenPAK开发母板搭配使用模式以及与GreenPAK串行调试器配合使用模式。

主要特性

• LDO连接与检测：具备LDO输入和输出连接器，采用开尔文检测（Kelvin sense）技术，同时每个LDO输入和输出通道都配备RF连接器。
• GPIO接口：提供GPIO连接器，方便与外部电路进行交互。
• 调试接口：设有GreenPAK串行调试器连接器，可实现快速调试。

功能详细描述

连接器功能

评估板上的各种连接器是实现其功能的关键。主要包括：

• 电源相关引脚：
  • 输入力（Input Force）引脚：为LDO提供输入电压，引脚的电源线标记带有“F”后缀，如“VDD”“I2F”“O2F”“G_F”等。
  • 输出力（Output Force）引脚：用于连接负载、外部电路等。
  • 输入检测（Input Sense）引脚：即开尔文检测引脚，用于测量输入电压，标记带有“S”后缀，如“VDD_S”“I2S”等。
  • 输出检测（Output Sense）引脚：用于测量输出电压，同样标记带有“S”后缀，如“O2S”“G_S”等。这些检测引脚只能连接低电流的测量设备，否则可能会损坏信号线路。
• 其他连接器：
  • GPIO信号连接器：用于与外部电路交互，实现外部上拉或下拉引脚功能、注入信号等。
  • GreenPAK串行调试器连接器：用于连接调试器，通过Go Configure™软件中心对IC进行仿真。
  • 接地引脚：分布在评估板上，方便信号连接。

连接方式

评估板可以通过引脚插头连接到主开发母板，这是标准的用户使用方式，无需对板进行修改；也可以直接通过引脚插头连接，这种方式可以缩短从源/汇到被测IC的路径，适用于更精确的参数测试，但需要对板进行轻微修改。

推荐工作条件

评估板的正常工作需要满足一定的电压和温度条件，具体如下表所示：	Parameter	Min	Max	Unit
Power Supply Voltage on Voo Pin	2.8	5.0	V
Power Supply Voltage on Vooio Pin	1.2	VDD	V
Power Supply Voltage on Vine Pin	1.7	5.0	V
Power Supply Voltage on VinNs Pin - LDO Mode	0.8	1.5	V
Power Supply Voltage on VinNs Pin - Load Switch Mode	0.5	1.4	V
Voltage on GPIO4_SDA and GPI5_SCL Pins	0	VDDIO	V
Voltage on GPIO1 to GPIO3 Pins	-0.3	VDDIo	V
Voltage on CS Pin	-0.3	VoD	V
Operating Ambient Temperature Range	-40	+85	℃

使用评估板

使用GreenPAK串行调试器

要使用评估板进行芯片仿真，除了GreenPAK串行调试器外，还需要三个独立的电源。具体操作如下：

1. 根据应用需求为IC施加VDD和VDDIO电压，并为芯片选择（CS）引脚施加1.8V电压。
2. 按照图5所示插入GSD板，典型的连接电路如图6所示。
3. I2C电平必须在允许范围内，对应Go Configure™软件中心的配置设置，如图7所示。同时，使用GSD工具时OTP设备的编程功能不可用。

精确测量

评估板可以进行精确测量，如PSRR、瞬态响应等，但这需要对PCB组件位置进行微小修改。主要思路是缩短从连接器到IC的路径，并禁用未使用的连接器、多边形和走线。具体操作包括改变以下电阻的位置：

• R1 -> R2（来自PGP_DM的VDD线）
• R5 -> R6（来自PGP_DM的VIN2线）
• R3 -> R4（来自PGP_DM的VIN3线）
• R7 -> R9（来自PGP_DM的VDDIO线）

同时，移除R8、R10 - R14以电气断开PGP_DM连接器走线。

与Power GreenPAK开发母板配合使用

评估板可以与Power GreenPAK开发母板（PGP_DM）配合使用，有R1.0和R1.1两个版本，以下以R1.0为例：

1. 准备工作：需要AC/DC电源适配器、USB电缆和评估板。
2. 连接步骤：
   • 将AC/DC电源适配器连接到母板，连接顺序不限。
   • 将USB连接器连接到PC和母板，连接顺序不限。
   • 打开PC上的Go Configure™软件中心并开始构建项目。
3. 状态检查：当所有连接正确时，USB串行模块上的“POWER”和“STATUS”LED应亮起，母板上的D2 LED以及GPIO模块上的TP5、TP6、TP8（在PGP_DM_R1.1中重命名为CS）LED也应亮起。
4. IC仿真和编程：将评估板插入PGP_DM的评估板区域，通过J18 - J21、DC1 - DC4连接器连接。使用PGP_DM时，OTP设备的编程选项可用。

订购信息与修订历史

订购信息

Part Number	Description
SLG51003V-EVB	SLG51003V Power GreenPAK Evaluation Board R1.2

修订历史

Revision	Date	Description
1.00	Aug 12,2024	Initial release

评估板文档

原理图

评估板的原理图包括电源部分和GPIO部分，分别如图15和图16所示。同时，图17展示了用于将评估板连接到PGP_DM的底层连接器，图18为板ID。

物料清单（BOM）

评估板的物料清单包含了各种组件的详细信息，如下表所示：	#	Items	Package	Quantity per Development Board	Symbol
1	SJ61A6	Bumper: perforated hole D3.5 mm	4	BP1,BP2, BP3,BP4
2	10pF 16VX5R0805	C0805 NO	6	C2,C5,C9,C12,C15, C18
3	10nF 50V X7R0402	C0402NO	1	C3
4	0.1F 16V X7R0402	C0402 NO,C0402	3	C7,C33
5	1N4148W-TP	SOD-123,1.55mmx2.65mm	1	D1
6	LSS-120-01-F-DV-A	LSS-120-01-F-DV-A	4	J1,J2,J3,J4
7	131-3701-261	SMB:V-RJ45	7	J5, J6,J9,J11,J12, J15,J18
8	67997-204HLF	CON:M,4-pin, 2x2, S,P2.54	6	J7,J8,J10,J13,J14, J16
9	67996-218HLF	CON:M, 18-pin,9x2, P2.54	1	J17
10	BM04B-SRSS-TB(LF)(SN)	SH SMD Header, V,4-pins	1	J19
11	68000-104HLF	CON:M,4-pin,S,Sr,P2.54	1	J20
12	68000-102HLF	CON:M, 2-pin, S,S_r, P2.54d	6	J21,J22,J23,J24, J25,J26
13	OR1210	R1210	3	R1, R3,R5
14	OR0402	R0402	7	R7, R8,R10,R11, R12, R13, R14
15	1k0402	R0402	1	R22
16	SLG51003V	14-pin TQFN: 2.0 mmx2.2mm x0.55mm	1	U1
17	BR24T02FV-WGE2	TSSOP-8,4.4x3mm	1	U2

总结

SLG51003V评估板为SLG51003V IC的开发提供了丰富的功能和便利的测试手段。通过合理使用评估板的各种连接器和功能，工程师可以更高效地进行芯片的编程、仿真和测试。在实际使用过程中，需要注意满足推荐的工作条件，并根据具体需求进行相应的修改和调整。你在使用类似评估板的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。