Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Clock Fan-out buffer


von M. Н. (Gast)


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Hallo. Ich designe gerade ein Board mit einem FPGA und einigen 
aufgesteckten Modulen. Maximal 4 Steckplätze sind vorhanden.

Diese "Steckkarten" brauchen einen Takt. Heißt: Alle die gleiche Clock, 
wobei skew egal ist. Es ist nur wichtig, dass es die selbe Frequenz ist.

Die Frequenz ist variabel und wird vom FPGA erzeugt: 1MHz bis ~60 MHz. 
die Steckkarten haben alle recht große Abstände von einander, sodass ich 
ungern eine Leitung über das ganze Board kreuz und quer laufen lassen 
möchte. Die Gesamtlänge auf dem Basisboard wäre schätzungsweise > 15 cm 
zzgl. die Stichleitungen auf den Steckkarten.

Leider habe ich nicht genügend Pins am FPGA frei, um zu jedem Modul eine 
eigene Point-to-Point Clock zu verlegen. Deswegen habe ich an ein Clock 
Buffer IC gedacht.

Soetwas hier: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/cdclvc1104.pdf

Auf den Steckkarten ist der Clock-Eingang hochohmig (CMOS Input). 
Allerdings ist ein paralleler Terminierungswiderstand einlötbar.

Mein Ansatz wäre jetzt die Clock vom FPGA in das Buffer/Fan-out IC zu 
routen und von dort aus über eine 50 Ohm Leitung mit Serienterminierung 
zu den Steckkarten zu gehen.

Das müsste so klappen, oder?

Meine eigentliche Frage ist, ob mir jemand Alternativen zur oben 
genannten IC Familie nennen kann. Ich finde diese nur bei 
Mouser/Digikey. Da ich demnächst sowieso eine Bestellung zu TME (tme.eu) 
schicke, wäre es schön, wenn ich ein alternatives IC hätte, was ich dort 
beziehen kann. Es muss nicht pinkompatibel sein. Das Board befindet sich 
noch im Design.

Zusammengefasst: Clock-Verteilungs IC gesucht mit 4 Ausgängen (LVCMOS 
3.3V) bis 60 MHz, das eine 50 Ohm Last treiben kann.

von Gustl B. (-gb-)


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Wieso LVCMOS?

Ich habe eigentlich keine bis wenig Ahnung, aber ich würde irgendetwas 
differentielles verwenden wie LVDS. Ich werde band den AD9508 
https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/AD9508.pdf 
verwenden. Da kommt ein LVDS Oszillator ran und die Ausgänge gehen an 
FPGA und alle weiteren Bausteine die einen Takt brauchen. Über SPI kann 
man dann vom FPGA aus auch die Takte einstellen. Der Stein hat einen 
Taktteiler und man kann noch die Phase einstellen und der kann auch CMOS 
wenn man es denn braucht.

Edit:
Du kannst den AD9508 natürlich auch mit einem Takt aus dem FPGA füttern 
und die Ausgänge dann als LVDS/CMOS weiterreichen. Und man kann den 
Stein auch mit einem CMOS Takt füttern, also ein FPGA Pin reicht. Das 
SPI muss man auch nicht bedienen wenn man keine IOs frei hat, man kann 
den auch über Widerstände einstellen. Aber gegen Pinmangel am FPGA gibt 
es IO-Expander.

: Bearbeitet durch User
von HildeK (Gast)


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M. H. schrieb:
> Mein Ansatz wäre jetzt die Clock vom FPGA in das Buffer/Fan-out IC zu
> routen und von dort aus über eine 50 Ohm Leitung mit Serienterminierung
> zu den Steckkarten zu gehen.

Serienterminierung geht nicht bei Abgriffen entlang der Leitung.
Es bleiben:
- einzelne Punkt zu Punkt Verbindungen - das hattest du ausgeschlossen.
- eine Terminierung am Anfang und Ende der Leitung mit hochohmigem 
Abgriff und mit maximal kurzen Stichleitungen.

von Gustl B. (-gb-)


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HildeK schrieb:
> einzelne Punkt zu Punkt Verbindungen - das hattest du ausgeschlossen.

Genau das meinte er. Die Clock geht zu dem Buffer und von dort als 
Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zu den einzelnen Einsteckkarten. Also jeder 
Buffer-Ausgang zu einer Einsteckkarte.

von HildeK (Gast)


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Gustl B. schrieb:
> Die Clock geht zu dem Buffer und von dort als
> Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zu den einzelnen Einsteckkarten. Also jeder
> Buffer-Ausgang zu einer Einsteckkarte.

Ja. Wer lesen kann ...

Was auch noch geht: Daisy chain. Setzt aber voraus, dass die 
Kartensteckplätze keine Lücken haben.

von Frank K. (fchk)


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https://www.silabs.com/products/timing/buffers/any-format-clock-buffers

Schau mal, ob Du da was passendes findest.

fchk

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