Level Shifter von 1,8V LVCMOS und 1,8V LVSD <-> nach 3.3V LVTTL oder 3,3V LVDS

[Marco W. (Firma: no) (wama104)]

Hallo, ich habe folgendes Problem.

Ich designe gerade ein Trägerboard für das AVNET module UltraZed-EG SOM 
welches einen Zynq MPSOC ZU3-A625 enthält. Das Problem besteht nun 
darin, das es schon einige FMC Steckmodule gibt, die mit dem neuen 
Design(Trägerboard) kompatible sein sollen und diese FMC Boards müssen 
zum teil mittels 3,3V LVTTL oder 3,3V LVDS angesteuert werden.

Der MpSoc von Xilinx unterstützt aber nur 1,8V LVDS oder 1,8V LVCMOS an 
seiner HP Bank.

Gibt es eine Lösung für solch ein Problem?

Grüße und vielen Dank
Marco Wagner

[Shifter (Gast)]

http://www.ti.com/logic-circuit/voltage-level-translation/overview.html

[Manfred (Gast)]

Marco W. schrieb:
> Gibt es eine Lösung für solch ein Problem?

TXS0108 von Texas ?

[wama104 (Gast)]

Ok. Die hab ich auch gefunden. Aber funktionieren die auch mit LVDS 
Signalen.

von Wikipedia Kopiert
LVDS arbeitet mit einem Spannungshub von 350 mV. Differenzielle 
Signalübertragung bedeutet, dass zwei Leitungen verwendet werden und die 
Differenz der Spannungen für den Logikzustand ausschlaggebend ist. Bei 
LVDS beträgt der Unterschied 350 mV, während die absolute Spannung gegen 
Masse bei etwa 1200 mV liegt.

Das heißt doch, dass die Spannung an den beiden Lvds Pins sich um 1V 
bzw. 1,4 V z.b pin_true = 1,4V und pin_false = 1.0V ----> High
          pin_true = 1,0V und pin_false = 1.4V ----> low


Was kommt dann am Ausgang raus. Ist der Bereich überhaupt erlaubt?

Grüße und Danke
Marco

[Checker (Gast)]

Irreführung. Dem Levelshifter interessiert das nicht und muss es auch 
nicht. Der wandelt nur die Signale zwischen den Spannungsebenen. Dein 
angesprochener Spannungshub hat eine andere Bedeutung. Entweder falsch 
zitiert oder es ist falsch beschrieben.

[Clemens L. (c_l)]

Manfred schrieb:
> TXS0108 von Texas ?

Wenn man keine automatische Richtungserkennung braucht, arbeiten 
"unidirectional"- oder "direction controlled"-Shifter zuverlässiger als 
TXB oder TXS.

wama104 schrieb:
> Aber funktionieren die auch mit LVDS Signalen.

Nein; LVDS benutzt keine Logik-Spannungspegel.

Allerdings kommt es bei differenziellen Signalen nur auf den Unterschied 
zwischen den beiden Spannungen an; solange die möglichen 
Ausgangsspannungen des Senders innerhalb des Common-Mode-Bereichs des 
Empfängers liegen, funktioniert es ohne Shifter.

[Checker (Gast)]

natürlich werden auch bei differenziellen Signalen Spannungspegel 
benötigt. Nur wird das Signal letzlich anders ausgewertet. Aber es 
besteht aus genau den Spannungspegeln. Am Ende wird nur nicht der 
Spannungspegel einzeln direkt ausgewertet sondern die Differenz zweier 
Spannungspegel womit die Störsicherheit drastisch erhöht wird. Möchte 
man die maximale Störsicherheit beibehalten sollte man wiederum 
Levelshifter verwenden, sonst verschenkt man was. Ein bidirektionaler 
TXB010x ist genau dafür gemacht.

[Clemens L. (c_l)]

Checker schrieb:
> Möchte man die maximale Störsicherheit beibehalten sollte man wiederum
> Levelshifter verwenden, sonst verschenkt man was.

LVDS benutzt nicht 0/VCC-Spannungspegel, sondern ca. 1,2 V ± 175 mV (wie 
schon oben erwähnt). Die Störsicherheit ist die selbe, unabhängig von 
VCC.

> Ein bidirektionaler TXB010x ist genau dafür gemacht.

Der TXB hat sehr schwache Ausgangstreiber, um die bidirektionale 
Übertragung möglich zu machen; mit dem LVDS-100Ω-Lastwiderstand würde er 
nicht funktionieren.

[Marco W. (Firma: no) (wama104)]

Wäre die folgende Idee eine Lösung.

Ich beschalte alle LVCOMS_18(die Bank hat keine Unterstützung für LVTTL) 
FPAG Ausgänge mit einen Level Shifter und designe zu jedem Ausgang einen 
Null Ohm Widerstand, mit dem ich den Shifter im Falle von LVDS 
überbrücken kann( in Falle von LVTTL_33 wäre der Widerstand ausgelötet). 
Gibt es Shifter, die dafür einen speziellen Steuereingang haben, so dass 
man sich die Widerstände sparen kann und die Konfiguration vom FPGA aus 
steuern könnte, d.h. Steuer-Pin gesetzt Shifte, Steuer-PIN nicht gesetzt 
Bypass Signal.

Kommt es zu Problemen, wenn ich einen Shifter Überbrücke(Kurzschließe)?

Grüße und Danke
Marco

[Clemens L. (c_l)]

Marco W. schrieb:
> Kommt es zu Problemen, wenn ich einen Shifter Überbrücke(Kurzschließe)?

CMOS-Eingänge dürfen nicht dauerhaft auf LVDS-Pegel liegen. Du solltest 
mit einem Switch (z.B. 74xx66) die Shifter-Eingänge komplett von den 
LVDS-Pins trennen.

[Marco W. (Firma: no) (wama104)]

Im Falle der Ansteuerung eines LVDS Devices würde natürlich der FPAG 
Ausgang von LVCOMS nach LVDS_18 umgeschaltet werden.

Könnte ich dann den Level Shifter überbrücken?

Grüße und Danke
Marco

[Manfred (Gast)]

wama104 schrieb:
> Ok. Die hab ich auch gefunden. Aber funktionieren die auch mit LVDS
> Signalen.

LVDS habe ich überlesen, der TXS0108 ist dafür nicht passend. Füttere 
mal Google mit "lvds level shifter", da gibt es diverse Bausteine.

Du sprichst aber diverse Dinge an:
> 3,3V LVTTL oder 3,3V LVDS angesteuert werden.
> Der MpSoc von Xilinx unterstützt aber nur 1,8V LVDS oder 1,8V LVCMOS

Da sehe ich 3,3V-TTL und 1,8V-CMOS, das kann der TXS.

[Clemens L. (c_l)]

Marco W. schrieb:
> Im Falle der Ansteuerung eines LVDS Devices würde natürlich der FPAG
> Ausgang von LVCOMS nach LVDS_18 umgeschaltet werden.

Das Problem ist nicht der Ausgang des FPGAs, sondern der Eingang des 
Shifters.

Du musst den LVDS(_18)-Pin vom Eingang des Shifters trennen. Oder, falls 
der Shifter im ausgeschalteten Zustand hochohmig ist ("VCC isolation 
feature"), dessen Stromversorgung trennen.

[Checker (Gast)]

sorry Clemens für meinen falschen Kommentar