什么时候需要使用时钟缓冲器IC?


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我正在设计用于通过FPGA驱动7个DAC的电路和PCB。(DAC是AD9762

是否可以通过FPGA的单个时钟输出(来自PLL输出引脚)来驱动所有7个DAC上的时钟输入?还是那是灾难的秘方?

这将是一个最大的单端时钟。频率 125 MHz

还是应该在每个DAC时钟输入之前使用时钟缓冲器来缓冲时钟?

如果是这样,这是否是一个不错的时钟缓冲区?(NB3N551

有更好的我可以使用的吗?

编辑:对不起,我应该提到:所有DAC都将在5“ x5” PCB上,通过短(几英寸)带状电缆连接到FPGA板上。

Edit2:如果我可以重新表述这个问题:如果我负担得起时钟缓冲器的空间和成本,是否有潜在的负面影响?还是那是这样做的安全方法?


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我不熟悉这些特定的芯片,但是我要做的第一件事是(“电路设计101”),请查阅制造商的数据表。对于初学者来说,时钟能驱动什么,DAC需要什么...在我从中学到了什么之后,如果仍然有疑问,我可以在互联网论坛上问他们...
无条件恢复Monica

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回答此问题的重要问题:FPGA可以从其输出引脚提供〜25 mA的电流吗?您是否可以将DAC放置在距FPGA几英寸之内的位置,或者是否有其他原因导致您必须将它们放置在较远的位置?您是否需要所有DAC同时(彼此之间在1 ns之内)进行更新,或者它们的更新时间略有不同,这还可以吗?
Photon 2012年

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@mickeyf,我们是一个互联网论坛...吉普车,您是否在DAC输出之间存在抖动问题?
Kortuk

@mickeyf,数据表实际上很少提供时钟输入电路信息。对于这个问题,我也已经开始提供技术支持。
jeep9911 2012年

@ThePhoton,好点。我认为FPGA可以提供高达24mA的电流。我还应该提到,DAC将放置在5“ x5” PCB的一半上,但通过短(几英寸)带状电缆连接到FPGA。希望同时更新DAC,因为这是针对通信应用的。是一个DAC还是所有7个DAC的〜25mA估算值?
jeep9911 2012年

Answers:


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如果在此设计中使用时钟扇出缓冲器,将不会有任何问题(除了增加的功率和成本),但我怀疑您是否真的需要它。

因为您的DAC都位于彼此之间5英寸的范围内,所以在带状电缆末端使用单个接收缓冲器就可以了。从接收缓冲区发出的扇形可以是星形,每个扇出线都带有源串联终端,如apalopohapa的回答,或者是菊花链,远端带有分裂终端。分流终端将是一个接地电阻,一个是Vcc,提供戴维南等效R0到VCC / 2。R0将与您的标称传输线阻抗匹配,具体取决于您的轨道几何形状。通常使用50欧姆的特征阻抗,但是如果使用更高的值(例如75或100欧姆),则可以节省功率。

在DAC之间最大5英寸的情况下,您要谈论的是在8 ns的采样周期内DAC之间的更新时间之间最多相差1 ns。时间差随时间和温度的变化非常可重复,因为它仅取决于芯片之间的走线长度。

注意:无论缓冲时钟信号如何,您还希望缓冲数据信号以管理其延迟,以保持DAC输入端的正确采样和保持时间。


谢谢。很难找到单端时钟扇出缓冲器。理想情况下,我想找到一个1:8,但是我还没有。我可能会与系列终止一起使用星形扇出。对于我的数据信号,我使用的是74VHC595移位寄存器,因此需要进行缓冲,但是我可能还会在其输出端加上50欧姆串联。
jeep9911 2012年

您始终可以使用“零延迟”时钟缓冲器。赛普拉斯是1:4和1:8缓冲器的良好来源。我以前将它们的1:4单端接口用于25MHz MII接口。
akohlsmith

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您可以为每个时钟扇出串联一个R欧姆电阻(将R替换为走线的特征阻抗),并尽可能“靠近” fpga的引脚(并且不要使用内部串联电阻)。 fpgas报价)。这样,来自每个节点的反射将在返回源时消失,而不会在其他输入处引起双重触发。


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我担心DACS的信号在频谱范围内可能会处于中兆赫兹或高兆赫兹的信号,输入阻抗会超过0欧姆。
Kortuk

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对于采用菊花链布线的TTL / CMOS源,接地不是一个好主意。您的时钟源将需要在高态下提供大约50 mA的电流。最好使用分接终端(电阻分压器),使戴维宁等效于VCC / 2为50(或60或70,具体取决于走线几何形状)。
Photon

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同意 我从答案中删除了菊花链替代方案。
apalopohapa 2012年

好主意。谢谢。我当时在看DAC芯片的评估板原理图,看起来它们在所有数字输入和时钟上都有一个串联电阻和一个接地电阻。我没想过要添加它,但这是个好主意。<br/>不幸的是,它们没有提供值,因为这些行都指向该板上的标题。稍后我可以弄乱值,但是有没有一种方法可以计算出近似值?给定的DAC在5英寸以内,电缆的长度大约相同。
jeep9911 2012年
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