Hallo,
ich frage mal in die Runde: Mein ESP32 bespielt einen SPI Bus, der auf eine Reihe 74HCT595er Port Expander geht. Der Stein kann bis 80Mhz takten laut Datenblatt. Der Esp32 schaltet noch deutlich schneller einen Pin, die SPI taktet den Bus bis 80 Mhz.
Frage: Bei 5cm langen 0,2CuL Leitungen, die unter der Platine laufen, wo läge da die Grenzfrequenz ab der sich die Rechteck-HF im Raum ausbreitet und die Signale immer mehr verfälscht werden? Und fahre ich mit Terminator-Widerständen vielleicht besser, die am Ende der Leitung gegen Masse gelötet werden? So dass etwas mehr Strom fliesst. Sagen wir mal 10kOhm?
CuL-Leitungen verhalten sich nicht signifikant anders als Leiterbahnen. Leiterbahnen machen es einem nur einfacher, eine Groundplane etc. zu bekommen.
Was bei Lochrasteranwendungen kritisch ist, ist die Stromversorgung, da sollte man mit SMD-Keramikelkos direkt an den Pins der ICs nicht geizen, und für die Stromversorgungsleitungen auch anderen als CuL-Draht verwenden.
mit
Terminator-Widerständen vielleicht besser, die am Ende der Leitung gegen
Masse gelötet werden?
Ueblicherweise benutzt man eine Serienterminierung die am
Einspeisepunkt, also an einem Ausgang, sitzt.
Die Groesse des Widerstandes ermittelt man experimentell.
Erfahrungsgemaess sind ca. 20 Ohm eine gute Wahl.
Ist ein Signal bidirektional, kann man auch auf beiden Seiten
seriell terminieren. Oder einmal in der Mitte. :)
Ich hoffe mal du hast ein schnelles Oszi und genug Erfahrung,
solche Signale auch richtig zu messen.
Edith:
Man braucht bei wirklich schnellen Signalen auch einen aktiven
Tastkopf mit wirklich niedriger Eingangskapazitaet.
Hallo,
ich frage mal in die Runde: Mein ESP32 bespielt einen SPI Bus, der auf
eine Reihe 74HCT595er Port Expander geht. Der Stein kann bis 80Mhz
takten laut Datenblatt.
Welcher Stein? Meinst du das Schieberegister? Das kann keine 80MHz.
Der Esp32 schaltet noch deutlich schneller einen
Pin, die SPI taktet den Bus bis 80 Mhz.
Schön, aber nicht praxisrelevant.
Frage: Bei 5cm langen 0,2CuL Leitungen, die unter der Platine laufen, wo
läge da die Grenzfrequenz ab der sich die Rechteck-HF im Raum ausbreitet
Ohje! Was für eine Esotherik!
und die Signale immer mehr verfälscht werden?
Für eine paar Schieberegister auf Lochraster braucht es keine 80MHz, bestenfalls 8MHz. Und das Kritische ist nicht die Frequenz, sondern die minimale Anstiegszeit. Siehe Wellenwiderstand.
Und fahre ich mit
Terminator-Widerständen vielleicht besser, die am Ende der Leitung gegen
Masse gelötet werden?
Ja, aber.
So dass etwas mehr Strom fliesst. Sagen wir mal
10kOhm?
Unsinn. Eine HF-Terminierung muss immer im Bereich des Wellenwiderstands sein. Alles was Faktor >3 davon weg ist, ist HF-technisch nicht wirksam. Typische Wellenwiderstände liegen bei ca. 20-200Ohm, je nach Leitungsgeometrie.
Mein ESP32 bespielt einen SPI Bus, der auf eine Reihe 74HCT595er Port
Expander geht. Der Stein kann bis 80Mhz takten laut Datenblatt
Aber nicht der 595.
Damit hat sich deine Frage erübrigt.
Bei zu schneller Anstiegsrate des ESP Ausgangs kann ein Serien-SMD-Widerstand helfen, Klingeln und Reflektionen zu bedämpfen.
Lochraster hat ja ublicherweise Leiterbahnabstande um 2.5mm und dicke Leitungen aus Lot oder Draht.
Du meinst wohl Fädeltechnik, eventuell sogar mit Kupferlackdraht. Verlegt man den kreuz und quer, ist das Übersprechen gering, aber die Hin-Strom sollte räumlich nahe am Rück-Strom liegen und die Enden gut abgeblockt sein.
Das gilt aber auch fur schnelles Leiterplattenlayout.
Habe mich vertan, 15 Mhz taktet der 595er maximal. Oszi habe ich, bis 40Mhz. Schaue mir das Signal einfach mal an, wie es sich verändert mit der Frequenz. Hatte gehofft da gäbe es Faustregeln.
Ich hatte mal an einer schmalen Seite einen AVR und dann über die Platine verteilt 6 Schieberegister. 16 MHz ging in meinem Fall so gerade eben. Sicherheitshalber bin ich deutlich darunter gegangen.
Lies den Artikel Wellenwiderstand noch einmal und überdenke diese
Aussage
habe ich schon. Die Flankensteilheit ist das Maß der Dinge, denn wie wir alle wissen ist ein Rechtecksignal eine Fourierreihe und je steiler die Flanke, desto höher gehen die Frequenzanteile.
Wenn du so ein treuer Datenblattleser bist, dann bleib bei den 50 MHz.
Postfaktisch:
Saemtliche synchronen Zaehler der AC-Serie schaffen leicht mehr
als 100 MHz. Da sollte ein "popliges" Schieberegister das ja wohl
auch schaffen.
Welchen SPI-Takt traust du einem chinesischen ILI9341 LCD denn so zu? :)
Den Link dazu hattest du schon lange vorher inkl. wichtiger Hinweise von Falk bekommen, einfacher wird es, wenn man die Antworten auf seine Fragen auch liest...
Ja, das SN74AHC595-Datenblatt von meiner Festplatte, das ich zuerst erwischte, sagte noch 120 MHz. Das war, wenn die Erinnerung nicht trügt, von 2003 und ist jetzt durch die aktuelle Version überschrieben.
Üblicherweise sind Logikbausteine, die einen Takt verarbeiten (Flip-Flops u.ä.) sowie Pegelwandler (z.B. '8T245) schneller als andere Bausteine derselben Familie. Auch gibt es Logikfamilien, bei denen manche Bausteine 5 V am Eingang tolerieren, obwohl die Logikfamilie es im Allgemeinen nicht tut. Ich habe eine dunkle Erinnerung an eine Familie, bei der '1G14 (Solo) 5-V-tolerant ist, '14 (Sechserpack) aber nicht.
Ich kam mal bei einem Logikbaustein vorbei, bei dem die Tolerierung von 5 V vom Hersteller abhängt (bei Diodes Inc war das im Datenblatt garantiert, bei den anderen Herstellern nicht). Ebenso hängt es manchmal vom Hersteller ab, ob die Eingänge Schmitt-Trigger haben oder nicht. Leider ist mir gerade kein Beispiel für diese beiden Fälle präsent.
Worauf ich hinaus will: Datenblatt des Bausteins lesen, nicht das Datenblatt für die Logikfamilie! Und zwar vom Hersteller des Chips.
Worauf ich hinaus will: Datenblatt des Bausteins lesen
das wird aber nicht immer aktualisiert, wenn der Wafer Prozess wechselt und die Strukturen schrumpfen kann es sein das der Baustein höhere Takte verträgt aber das muss nicht unbedingt ins Datenblatt einfliessen.
Selbst erlebt beim WD1772-2, das Datenblatt hielt immer noch am Takt 8MHz fest obwohl die 2te Revision 16MHz vertrug.
Saemtliche synchronen Zaehler der AC-Serie schaffen leicht mehr
als 100 MHz.
Mit UHC Gattern hab ich schon lustige Stoerungen bei um die 300Mhz gesehen, allerdings brauchst du da auch wenigstens ein 500Mhz Oszi und einen entsprechenden aktiven Tastkopf. Mit einem 40Mhz Oszi wie vom TO kann man jede weitere Messung vergessen weil das Signal auf dem Oszi immer super aussehen wird.
Noch was zur Machbarkeit, ich hab vor vielen Jahren mal einem DSP auf Lochraster mit Faedeldraht externes Sram mit 40MHz Zugriffraten verpasst. Hat wunderbar funktioniert. Haette aber vermutlich in der EMV den Messempfaenger gesprengt. :-D
Huch. In meinem 10 MHz "Turbo"-XT steckt auch ein 5 MHz 8087er.
Den hab ich nicht gefragt ob er will. Bis jetzt, und das seit
einigen Jahren, rechnet er die Sinuesse doppelt so hurtig aus,
als bei 5 MHz.
Oder mein erster 386er. Da war ich mit einem Kumpel zusammen
"einkaufen". Aergerlicherweise steckte in seinem Board ein 20 MHz
Oszillator. In meinem nur die 16 MHz Variante. :(
Aber der Oszillator war ja gesockelt und ein 24 MHz rasch bescahfft.
