Quando devo utilizzare un IC buffer di clock?


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Sto progettando un circuito e un circuito stampato per pilotare 7 DAC da un FPGA. (DAC è AD9762 )

Sarebbe possibile pilotare gli ingressi di clock su tutti e 7 i DAC con una singola uscita di clock (da un pin di uscita PLL) dell'FPGA? O è una ricetta per il disastro?

Sarà un orologio single ended con un max. freq. di 125 MHz.

O dovrei usare un buffer di clock per bufferizzare l'orologio prima di ogni input di clock DAC?

Se è così, è un buon buffer di clock? ( NB3N551 )

Ce n'è uno migliore che posso usare?

Modifica: scusate, avrei dovuto menzionare: tutti i DAC saranno su un PCB 5 "x5" collegato tramite un cavo a nastro corto (pochi pollici) alla scheda FPGA.

Modifica2: Se riesco a riformulare la domanda: se posso permettermi la stanza e il costo dei buffer dell'orologio, ci sono potenziali negativi? O sarebbe il modo sicuro per farlo?


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Non ho familiarità con questi chip particolari, ma la prima cosa che vorrei fare è ("Circuit design 101") consultare la scheda tecnica del produttore. Cosa può guidare l'orologio e cosa richiedono i DAC, per cominciare ... Dopo aver appreso cosa potevo da ciò, se avessi ancora domande potrei porglieli su un forum su Internet ...
IncondizionatamenteRestateMonica

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Domande importanti per rispondere a questa domanda: l'FPGA può fornire ~ 25 mA dal suo pin di uscita? Riesci a posizionare i DAC vicini (entro un paio di pollici) all'FPGA o hai altri motivi per cui devi posizionarli lontano? Sono necessari tutti i DAC per l'aggiornamento simultaneo (entro 1 n uno dall'altro) o va bene se si aggiornano in momenti leggermente diversi?
Il Photon il

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@mickeyf, siamo un forum su Internet ... Jeep, hai problemi di jitter tra le uscite DAC?
Kortuk,

@mickeyf, il foglio dati è in realtà scarso sulle informazioni sui circuiti di ingresso dell'orologio. Ho anche avviato un supporto tecnico con questa domanda.
jeep9911,

@ThePhoton, punti positivi. Penso che l'FPGA possa fornire fino a 24mA. Avrei dovuto anche menzionare che i DAC saranno posizionati su metà di un PCB 5 "x5", ma collegati all'FPGA tramite un cavo a nastro corto (pochi pollici). È auspicabile aggiornare i DAC il più simultaneamente possibile poiché ciò è per un'applicazione di comunicazione. La stima di ~ 25mA è per un DAC o per tutti e 7 i DAC?
jeep9911,

Risposte:


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Non ci saranno problemi (ad eccezione della potenza e dei costi aggiuntivi) se si utilizza un buffer di dissolvenza dell'orologio in questo progetto, ma dubito che sia effettivamente necessario .

Poiché i tuoi DAC si trovano tutti a una distanza di 5 pollici l'uno dall'altro, dovresti stare bene con un singolo buffer di ricezione all'estremità del cavo a nastro. Il fan-out dal buffer di ricezione può essere una stella con terminazione della serie di origine per ciascuna linea di smazzamento, come nella risposta di apalopohapa, o una catena a margherita con una terminazione divisa all'estremità opposta. La terminazione divisa sarebbe un residente a terra e uno a Vcc, fornendo un equivalente di Thevenin di R0 a VCC / 2. R0 corrisponderebbe all'impedenza della linea di trasmissione nominale, a seconda della geometria della traccia. L'uso di un'impedenza caratteristica di 50 Ohm è comune, ma risparmierai energia se usi un valore più alto come 75 o 100 Ohm.

Con un massimo di 5 pollici tra i DAC si parlerebbe di una differenza fino a 1 ns nei tempi di aggiornamento tra i DAC, su un periodo di campionamento di 8 ns. La differenza di tempo sarebbe molto ripetibile nel tempo e nella temperatura perché dipende solo dalla lunghezza della traccia tra i chip.

NB Ricorda che, indipendentemente dal buffer del segnale di clock, dovrai anche bufferizzare i segnali di dati per gestirne il ritardo per mantenere i tempi di campionamento e mantenimento corretti sugli ingressi DAC.


Grazie. È difficile trovare un buffer di fanout del clock single-ended. Idealmente mi piacerebbe trovarne uno che sia 1: 8, ma non l'ho ancora fatto. Probabilmente andrò con il fanout a stella con la fine della serie. Per i miei segnali di dati, sto usando un registro a scorrimento 74VHC595, in modo che si occupi del buffering, ma probabilmente aggiungerò anche serie 50 ohm all'uscita.
jeep9911,

È sempre possibile utilizzare i buffer di clock "zero delay". Il cipresso era una buona fonte per i buffer 1: 4 e 1: 8; Ho usato i loro single-end 1: 4 per interfacce MII a 25 MHz prima.
akohlsmith

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Puoi posizionare un resistore R ohm (sostituisci R con l'impedenza caratteristica della tua traccia) in serie per ogni uscita del clock, "il più vicino possibile" al pin nell'fpga (e non usare un resistore in serie interno che alcuni offerta fpgas). In questo modo i riflessi di ogni nodo moriranno al ritorno alla sorgente e non causeranno doppi trigger sugli altri ingressi.


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Mi preoccuperei che il DACS avrebbe più di un'impedenza di ingresso di 0 ohm a un segnale che è probabilmente nella metà o alto MHz per il suo contenuto spettrale.
Kortuk,

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Per una sorgente TTL / CMOS con instradamento a catena, la terminazione a terra non è un'ottima idea. La tua sorgente di clock dovrebbe fornire circa 50 mA in stato elevato. È probabilmente preferibile utilizzare una terminazione divisa (divisore di resistenza) che fornisce un equivalente di Thevenin di 50 (o 60 o 70 a seconda della geometria della traccia) a VCC / 2.
The Photon,

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Concordato. Ho rimosso l'alternativa al concatenamento di margherite dalla risposta.
apalopohapa,

Buona idea. Grazie. Stavo guardando lo schema della scheda di valutazione per il chip DAC e sembra che abbiano un resistore in serie e un resistore per mettere a terra tutti gli ingressi digitali e l'orologio. Non avevo pensato di aggiungerlo, ma questa è una buona idea. <br/> Sfortunatamente non forniscono valori poiché le linee vanno a un'intestazione su quella scheda. Posso fare confusione con i valori in seguito, ma esiste un modo per calcolare un buon approssimativo? Dato DAC sono entro 5 pollici e i cavi hanno circa la stessa lunghezza.
jeep9911,
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