Kiedy muszę użyć układu IC bufora zegara?

Projektuję obwód i płytkę drukowaną do sterowania 7 przetwornikami cyfrowo-analogowymi z układu FPGA. (DAC to AD9762 )

Czy można sterować wejściami zegara na wszystkich 7 przetwornikach cyfrowo-analogowych za pomocą pojedynczego wyjścia zegarowego (z pinu wyjściowego PLL) układu FPGA? Czy to przepis na katastrofę?

Będzie to zegar jednokierunkowy o max. freq. 125 MHz.

Czy powinienem używać bufora zegara do buforowania zegara przed każdym wejściem zegara DAC?

Jeśli tak, to czy jest to dobry bufor zegara? ( NB3N551 )

Czy jest lepszy, którego mogę użyć?

Edycja: Przepraszam, powinienem wspomnieć: Wszystkie przetworniki cyfrowo-analogowe będą znajdować się na płytce drukowanej 5 x 5 cali połączonej krótkim (kilka cali) kablem taśmowym z płytą FPGA.

Edycja2: Jeśli mogę przeformułować pytanie: Jeśli stać mnie na pokój i koszt buforów zegara, czy są jakieś potencjalne negatywy? Czy byłby to bezpieczny sposób na zrobienie tego?

— jeep9911
źródło

Nie jestem zaznajomiony z tymi konkretnymi układami, ale pierwszą rzeczą, którą bym zrobił („projekt obwodu 101”), było sprawdzenie karty danych producenta. Czego może potrzebować zegar i czego wymagają przetworniki cyfrowo-analogowe, na początek ... Po tym, jak dowiedziałem się od tego, co mogę, gdybym nadal miał pytania, mógłbym zadać je na forum internetowym ...

— Bezwarunkowo

Ważne pytania, na które należy odpowiedzieć: Czy Twój układ FPGA może dostarczyć ~ 25 mA ze swojego styku wyjściowego? Czy umieścisz przetworniki cyfrowo-analogowe blisko (w odległości kilku cali) od FPGA, czy masz inne powody, które oznaczają, że musisz je umieścić daleko? Czy potrzebujesz wszystkich DAC-ów do jednoczesnej aktualizacji (w odległości 1 ns od siebie), czy jest w porządku, jeśli aktualizują się nieco inaczej?

— Photon

@mickeyf, jesteśmy forum internetowym ... Jeep, masz problemy z fluktuacją między wyjściami DAC?

— Kortuk

@ Mickeyf, arkusz danych jest w rzeczywistości rzadki w zakresie informacji o obwodach wejściowych zegara. Z tym pytaniem rozpocząłem także wsparcie techniczne.

— jeep9911

@ThePhoton, dobre punkty. Myślę, że FPGA może dostarczyć do 24mA. Powinienem też wspomnieć, że przetworniki cyfrowo-analogowe zostaną umieszczone na połowie płytki 5 x 5 cali, ale podłączone do FPGA za pomocą krótkiego (kilka cali) kabla taśmowego. Pożądane jest aktualizowanie przetworników DAC tak szybko, jak to możliwe, ponieważ dotyczy to aplikacji komunikacyjnych. Czy szacunkowe ~ 25mA dla jednego przetwornika cyfrowo-analogowego lub dla wszystkich 7 przetworników cyfrowo-analogowych?

— jeep9911

Odpowiedzi:

Nie będzie żadnego problemu (oprócz dodatkowej mocy i kosztów), jeśli użyjesz buforowego fanoutu zegara w tym projekcie, ale wątpię, czy naprawdę go potrzebujesz .

Ponieważ wszystkie przetworniki cyfrowo-analogowe znajdują się w odległości 5 cali od siebie, powinno być w porządku z jednym buforem odbiorczym na końcu kabla taśmowego. Wachlowanie z bufora odbiorczego może być gwiazdą z zakończeniem szeregowym źródła dla każdej linii rozkładającej, jak w odpowiedzi apalopohapy, lub łańcuchem stokrotkowym z rozdzielonym zakończeniem na drugim końcu. Rozdzielone zakończenie byłoby rezystorem do masy i jednym do Vcc, zapewniając Thevenin odpowiednik R0 do VCC / 2. R0 będzie pasować do nominalnej impedancji linii przesyłowej, w zależności od geometrii toru. Używanie impedancji charakterystycznej dla 50 omów jest powszechne, ale oszczędzasz energię, jeśli użyjesz wyższej wartości, takiej jak 75 lub 100 omów.

Mając maksymalnie 5 cali między przetwornikami cyfrowo-analogowymi, mówisz o różnicy do 1 ns w czasie aktualizacji między przetwornikami cyfrowo-analogowymi, z okresu próbkowania 8 ns. Różnica czasu byłaby bardzo powtarzalna w czasie i temperaturze, ponieważ zależy ona tylko od długości ścieżki między chipami.

Uwaga: pamiętaj, że niezależnie od tego, jak buforujesz sygnał zegarowy, będziesz również chciał buforować sygnały danych, aby zarządzać ich opóźnieniem, aby zachować prawidłowe czasy próbkowania i wstrzymania na wejściach DAC.

— The Photon
źródło

Dzięki. Trudno jest znaleźć bufor fanoutu typu single-ended. Idealnie chciałbym znaleźć taki, który jest 1: 8, ale jeszcze nie. Prawdopodobnie pójdę z fanoutem gwiazdy z zakończeniem serii. Do moich sygnałów danych używam Rejestru Przesuwnego 74VHC595, więc to zajmuje się buforowaniem, ale prawdopodobnie dodam również szereg 50 omów na wyjściu tego.

— jeep9911

Zawsze możesz użyć buforów zegara „zerowego opóźnienia”. Cypress był dobrym źródłem buforów 1: 4 i 1: 8; Wcześniej używałem ich pojedynczych końców 1: 4 dla interfejsów MII 25 MHz.

— akohlsmith,

Możesz umieścić rezystor R om (zastąpić R charakterystyczną impedancją twojego śladu) szeregowo dla każdego wentylatora zegarowego, „jak najbliżej” do pinu w FPGA (i nie używaj wewnętrznego rezystora szeregowego, że niektóre oferta fpgas). W ten sposób odbicia z każdego węzła umrą po powrocie do źródła i nie spowodują podwójnych wyzwalaczy na innych wejściach.

— apalopohapa
źródło

Martwiłbym się, że DACS miałby impedancję wejściową większą niż 0 omów dla sygnału, który prawdopodobnie ma średnią lub wysoką częstotliwość MHz ze względu na zawartość widmową.

— Kortuk

W przypadku źródła TTL / CMOS z routingiem łańcuchowym zakończenie połączenia z ziemią nie jest dobrym pomysłem. Źródło zegara będzie musiało dostarczyć około 50 mA w stanie wysokim. Prawdopodobnie lepiej jest użyć rozdzielonego zakończenia (dzielnika rezystora), dając VCC / 2 odpowiednik Thevenin równy 50 (lub 60 lub 70 w zależności od geometrii śladu).

— Photon

Zgoda. Usunąłem alternatywę łączenia łańcuchowego z odpowiedzi.

— apalopohapa,

Dobry pomysł. Dzięki. Patrzyłem na schemat płyty ewaluacyjnej dla układu DAC i wygląda na to, że mają rezystor szeregowy i rezystor do uziemienia na wszystkich wejściach cyfrowych i zegarze. Nie myślałem o dodaniu tego, ale to dobry pomysł. <br/> Niestety nie podają wartości, ponieważ wiersze przechodzą do nagłówka na tej płycie. Mogę później zepsuć wartości, ale czy istnieje sposób na obliczenie dobrego przybliżenia? Podane przetworniki cyfrowo-analogowe znajdują się w odległości 5 cali, a kable mają mniej więcej tę samą długość.

— jeep9911