Tách hai IC kỹ thuật số tốc độ cao


8

Trước đây, tôi đã thiết kế một PCB kết hợp chip ADC này . Nó có một bus kỹ thuật số gồm 10 tín hiệu, trong đó có 40 MHz.

Ngay bây giờ chúng ta có PCB bốn lớp và ADC được kết nối trực tiếp với Spartan-S6 FPGA với dấu vết ~ 1,5 ", chạy trên mặt phẳng mặt đất. Hệ thống vẫn hoạt động tốt , mặc dù tôi có kiến ​​thức 0 về bố trí kỹ thuật số tốc độ cao .

Tuy nhiên, bây giờ, chúng ta cần tách ADC và FPGA thành hai PCB riêng biệt. Vì vậy, chúng ta sẽ cần 10 tín hiệu số (khoảng 40 MHz) truyền 10 ". Tôi muốn giảm thiểu bức xạ từ cáp. Các đầu vào ADC có trở kháng cao đã được bảo vệ, nhưng tôi nghĩ EMI rất quan trọng để liên tục xem xét.

Câu hỏi:

  • Những loại kết nối / lắp ráp cáp để sử dụng? Thế giới kết nối là quá sức đối với tôi. Cáp băng IDC có đủ ở 40 MHz không? Tôi có cần đường truyền 50 ohm không? Những dải ruy băng mini dỗ dành? Tôi có thể sử dụng một cái gì đó theo tiêu chuẩn công nghiệp được lắp ráp sẵn và sẽ không tốn nhiều tiền không?
  • Liệu FPGA của tôi (và đặc biệt là ADC) thậm chí có thể điều khiển cáp 10 "không? Logic là các mức 3,3V. Bảng dữ liệu ADC tôi khá chắc chắn thậm chí không đề cập đến cường độ ổ đĩa. Tuy nhiên, trong phần thời gian họ chỉ định Đầu ra tải 100Kohm.
  • Tôi có cần sửa đổi thiết kế ngoài việc thay thế kết nối trực tiếp bằng cáp dài hơn không? Tôi cần biết bao nhiêu về đường truyền để giải quyết vấn đề này? Ví dụ, tôi đã nghe mọi người nói về việc chấm dứt các tín hiệu FPGA là quan trọng.

Tôi biết SE ghét những câu hỏi lớn ... nhưng tôi vẫn đến trong nền giáo dục EE của mình - cho đến nay đây là điều phức tạp nhất tôi từng làm.


1
Cáp băng IDC tốt cho IDE và SCSI ở tốc độ đó - có thể cung cấp một ví dụ về cách thực hiện.
pjc50

1
Một tài nguyên tốt mà tôi sử dụng là: Books.google.com.vn/ Từ
điện áp

Bạn có thể cân nhắc chuyển sang một ADC khác sử dụng giao diện nối tiếp vi sai hiện đại như LVDS hoặc JESD204 [B]. Điều đó sẽ dễ dàng xử lý với một đồ họa và làm cho cuộc sống của bạn dễ dàng hơn nhiều từ góc độ EMI / RFI.
pericynthion

Câu trả lời:


4

40 MHz tương ứng với bước sóng 7,5 mét. Vì vậy, miễn là bạn giới hạn thời gian lái xe lên và xuống để tránh sóng hài cao thú vị, bạn sẽ có thể truyền trên 10 inch (~ 25 cm) mà không cần suy nghĩ quá nhiều về đường truyền và trở kháng được kiểm soát.

Cáp băng IDC có đủ ở 40 MHz không?

Đối với khoảng cách này, tôi sẽ nói có. Cung cấp càng nhiều đường mặt đất mà bạn có thể đủ khả năng để tránh nói chuyện chéo giữa các làn đường và giảm bức xạ và nhiễu.

Liệu FPGA của tôi (và đặc biệt là ADC) thậm chí có thể lái cáp 10 "không?

Bạn có thể tìm ra điện dung của dòng và kiểm tra nó dựa trên bảng dữ liệu của FPGA để xem.

Hoặc bạn chỉ có thể đệm với 74LVC244 hoặc phần đệm logic khác và bạn sẽ ổn. Tôi sẽ cung cấp một vị trí cho một điện trở loạt ở mỗi đầu ra để cho phép bạn tăng thời gian tăng và giảm nếu cần.

Tuy nhiên, trong phần thời gian, họ chỉ định đầu ra tải 100Kohm.

Trong trường hợp này (đối với các đầu ra ADC), bộ đệm có lẽ là một ý tưởng tốt.


Cảm ơn bạn! Điện dung của dòng đề cập đến pF / ft (hoặc tương đương)? Hay là điện dung nối đất? Con số tương ứng để kiểm tra trong biểu dữ liệu FPGA là gì?
Keegan Jay

Hãy xem xét cả hai nguồn điện dung tải. Trong biểu dữ liệu đồ họa, hãy xem tải điện dung nào mà chúng chỉ định cho tiêu chuẩn logic bạn muốn sử dụng.
Photon

1
Đệm bộ ADC là một ý tưởng rất tốt trong trường hợp này để giữ cho AGND và AVcc của ADC không được sử dụng làm tài liệu tham khảo ổ đĩa!
ThreePhaseEel

1
Nó có một DVDD riêng, nhưng AGND và DGND là cùng một mặt phẳng (theo gợi ý của biểu dữ liệu). Làm thế nào để bộ đệm ngăn GND được sử dụng làm tài liệu tham khảo ổ đĩa? Tất cả mọi thứ được tham chiếu đến GND.
Keegan Jay

1
Chính xác thì cách tốt nhất để làm điều đó phụ thuộc vào chi tiết bạn chưa chia sẻ. Nó không thể có một mặt bằng hoàn toàn riêng biệt bởi vì sau đó các tín hiệu từ ADC đến bộ đệm sẽ không hoạt động. Nhưng nó nên được kết nối để dòng hồi lưu từ bộ đệm không kết hợp với ADC.
Photon
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.