Probleme mit Konvertierung von SE auf DIFF (ZL40213)

Dave Gast #7066481
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Hallo liebes Forum,

ich muss ein PPS-Signal (ein puls pro Sekunde) in ein differentielles 
LVDS-Signal umwandeln.

Das PPS-Signal hat logischerweise eine Periodendauer von 1s und die 
Pulsbreite beträgt 1µs.

Ich musste auf Grund der aktuellen Bauteilsituation auf den ZL40213 von 
Mocrosemi ausweichen. Mein genereller Aufbau ist im Anhang.

https://www.microsemi.com/document-portal/doc_download/126623-zl40213-datasheet

Davor hatte ich einen CLK-Buffer von SiLabs, welcher das ohne Probleme 
gleistet hat.
Mit dem ZL40213 habe ich aber so meine Probleme.

1) Durch die interne Terminierung mit 50 Ohm, habe ich einen 
Spannungsabfall auf der Leitung, das PPS-Signal geht auf ca. 1.8V 
runter.
Wie kann ich das verhindern? Noch einen Buffer zwischen den 
LVCMOS-Treiber und den CLK-Buffer setzen?

2) Wenn das PPS-Signal nicht aktiv getrieben wird (konstant 3.3V), sehe 
ich am Ausgang vom ZL40213 einen 50 MHz-Takt, da die Schaltung extrem 
empfindlich auf Störungen auf der Leitung reagiert.

3) Außerdem braucht der ZL40213 auch bei aktivem PPS-Signal eine Zeit um 
sich einzuschwingen (die Pulsbreite am Ausgang variiert am Anfang). Ich 
schätze das liegt an dem 100nF Kondensator?!

Ich bin leider kein analog Elektroniker und verstehe das Verhalten 
dieses Bausteins nicht wirklich.

Kann mir hier jemand helfen, den ZL450213 so zu beschalten, das er 
vernünftig funktioniert?
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Lothar M. Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #7066583
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Dave schrieb:
> Mit dem ZL40213 habe ich aber so meine Probleme.
Sorgt deine Beschaltung dafür, dass die Werte für die Eingangssignale 
innerhalb der Spec liegen? Bei diesem Tastverhältnis von 1:1000000 wirst 
du mit dem Kondensator nämlich nicht glücklich. Leg den clk_n mal mit 
einem Spannungsteiler aus 2 Stück 100R auf mittleres Bezugspotential und 
schau, was passiert:
1
         VDD        

2
          |

3
         100R 

4
          |

5
          o---------o----------| clk_n

6
          |         |

7
         100R      === 100n

8
          |         |

9
         GND       GND
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Dave Gast #7066788
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Hallo Lothar,
Danke für deine schnelle Antwort.

Drei Fragen:
1) Kannst du mir kurz erklären, warum das Tastverhältnis für den 
Kondensator eine Rolle spielt.
Ich nehme an, bei den kurzen Pulsbreiten, wird es nicht stabilisieren 
(voll aufladen) und deswegen, liegt hier keine konstante Spannung an?
2) Bei Einsatz des Spannungsteilers, brauche ich da den Kondensator 
überhaupt noch?
3) Damit lege ich die Spannung am n-Eingang ja auf VDD/2. Sollte ich die 
interne Bias-Spannung dann ausschalten/abklemmen?

LG
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Lothar M. Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #7067256
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Richtig, jetzt sehe ich es: du hast das interne Biasing eingeschaltet. 
Das müsste reichen. Und damit sollte clk_n stabil auf Vdd/2 hängen.
Was misst du dort an clk_n am Kondensator?

Dave schrieb:
> Durch die interne Terminierung mit 50 Ohm, habe ich einen
> Spannungsabfall auf der Leitung, das PPS-Signal geht auf ca. 1.8V runter.
Über 50 Ohm gegen einen Bias von 1,6V? Da ist irgendwas faul. Wie lang 
ist diese Leitung? Miss mal mit statischen Pegeln: gib am µC Dauer-High 
aus. Miss die tatsächliche Spannung am µC und am clk_p.

> Wenn das PPS-Signal nicht aktiv getrieben wird (konstant 3.3V), sehe ich
> am Ausgang vom ZL40213 einen 50 MHz-Takt, da die Schaltung extrem
> empfindlich auf Störungen auf der Leitung reagiert.
Was hast du dann für Eingangspegel an clk_p und clk_n?

> den ZL450213 so zu beschalten
Die üblichen Hinweise hast du aber schon befolgt, z.B. den Abschnitt 
"3.4.2 Power supply filtering" im Datenblatt?
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Dave Gast #7069899
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Lothar M. schrieb:
>> den ZL450213 so zu beschalten
> Die üblichen Hinweise hast du aber schon befolgt, z.B. den Abschnitt
> "3.4.2 Power supply filtering" im Datenblatt?

Ja ;)

Ich habe das Problem jetzt erst einmal gelöst, in dem ich den 
CLN_n-Eingang
hart auf 1.8V gelegt habe und in die CLK_p-Leitung längs einen 
Widerstand eingelötet habe, so das den Buffer am Eingang halbwegs die 
LVDS-Spezifikation sieht.
Desweiteren habe ich an CLK_p noch einen Pull-up gelötet, so das auch 
wenn der LVCMOS-Ausgang (der das PPS-Signal treibt) floatet, der Ausgang 
des ZL40213 nicht auf irgendwelche Störungen auf der Leitung reagiert.

Am EIngang sehe ich nun Anhang-A und am Ausgang Anhang-B.

Ist das eine valide Lösung? Wäre um eine kurze Antwort dankbar ;)
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