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[参考译文] XIO2001:XIO2001的 REFCLK 输入电压电平定义

Guru**** 2453020 points
Other Parts Discussed in Thread: XIO2001

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/interface-group/interface/f/interface-forum/607874/xio2001-refclk-input-voltage-level-definition-for-xio2001

器件型号:XIO2001

您好!

在 XIO2001数据表中、我可以找到"交流峰值共模输入电压"、最大值为140mV 在该电压的注释中、您可以看到您需要 VRX-CM-DC 来计算该电压。

但我找不到 VRX-CM-DC 的任何限制值。  我回答正确吗?

当我使用 LVDS 时钟源驱动 REFCLK 引脚时、XIO2001无法生成33MHz PCI 时钟:

您有什么想法吗?

此致、Niels

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    您好、Niels、

    您的 REFCLK 看起来正常、但在上电序列期间 PLL 未正确锁定可能会出现问题。 GRST 需要在 VDD_15/VDDA_15、VDD_33/VDDA_33和 PCIR 之后置位。 请参阅以下波形以获取参考(来自数据表第22页):

    您能否在上电后尝试将 GRST 置为有效以查看是否获得输出时钟? 此外、需要在 GRST 上放置一个0.2uF 电容器、以确保在上述参数后将其置为有效。

    此致、

    I.K.  

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    您好 I.K.

    1.5V 由3.3V 的 LDO 提供、因此它们相当同步地上升。

    PCIR 有一个1k Ω 上拉至3.3V 的电阻器和一个连接至 GND 的100nF 电容器。

    GRST#保持未连接状态、因为它具有内部上拉电阻。 我们在 BGA 封装中使用 XIO2001。 因此、尽管 GRST#位于电网的一个角落、但很难将任何东西附加到电网上。 但我会尝试。

    作为测试、我已将 REFCLK 终端从100欧姆差分电阻修改为连接到 GND 的两个100欧姆电阻。 结果是共模电压降低、差分电压摆幅减小、但 XIO2001能够生成33MHz PCI 时钟:

    接下来、我完全删除了"终止"。 REFCLK 看起来相当难看、但 XIO2001能够与它配合使用:

    您对此行为是否有任何解释?

    Regads、Niels

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    尊敬的 I.K.

    如果 GRST 确实具有对0.2uF 电容器的强制性要求、这将与"XIO2001实施指南" SCPA045相矛盾、SCPA045在第5.2节中规定:
    "如果系统设计人员不需要自定义复位、则只需将 GRST 端子悬空即可。 一个
    内部有源上拉电阻器将保证非复位状态。"

    在"XIO2001评估模块(EVM)用户指南" SCPU031中、我找到了以下内容:
    ' J1接头上的引脚9是 XIO2001的全局复位(GRST)。 将这个引脚驱动为低电平将导致 XIO2001内的所有寄存器和状态机返回到一个缺省加电状态。 此引脚通常必须保持断开状态。"
    原理图显示 EVM 在 GRST 上没有电容器。

    此致、Niels
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    尊敬的 I.K.

    下面是我的上电序列的一些图片:

    有关上升电源的特写:

    以及反复出现 PERST 信号的图像:

    作为额外的测试、我从 PCIR 移除了电容器、使其与3.3V 电源同时上升。 这不会改变 PCI 时钟的错误行为。

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    I.K.

    由于 GRST#引脚位于 BGA 封装的一个角中!
    我使用了一根非常细的搪瓷线、将一端焊接到接地端、并从另一端移除了一些绝缘层
    检查销位置数次后、我小心地移动 BGA 下方的导线、直到它震动 GRST 球。 此时、PCI 时钟脱离了我的示波器。 一旦我从 GRST#拔下电线、PCI 时钟就会返回。 和以前一样有故障。

    随后的 GRST#低电平脉冲不起作用。

    此致、Niels
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    您好、Niels、

    0.2uF 电容不是必需的、只是一种额外的保护措施、以确保 GRST 在其他信号之后出现。 不过、这里的问题看起来不是这样的。

    那么、如果您从差分端接切换到单端端接、那么33MHz PCI 时钟是否已成功生成? 在这种情况下、差分端接和时钟源可能存在问题。 您能否从第一幅图像中提供更清晰的 REFCLK 信号图像?

    此致、
    I.K.
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    早上好、我、

    下图显示了 PCI 时钟(CH 1)、REFCLK+(CH 3)、REFCLK-(CH 4)和差分 REFCLK (CH M)。

    这里是另一个仅以特写形式显示 REFCLK+和 REFCLK-的示例。 这张图片是以30秒的淡出时间拍摄的:

    这是否有帮助?

    原则上、这正是建议用于 LVDS 时钟驱动器的端接:REFCLK+和 REFCLK-之间有一个100欧姆的电阻器。 但该配置完全失败。

    如果我将端接更改为两个单独的100欧姆电阻器、一个从 REFCLK+连接到 GND、另一个从 REFCLK-连接到 GND、则 XIO2001正常工作。

    如果我从 REFCLK 中移除了端接、XIO2001也起作用。

    REFCLK 的直流共模输入电压是否有任何限制?

    此致、Niels

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    HY I.K.

    这是我的时钟的另一个示波器屏幕截图。

    我修改了端接以实现850mV 共模电压、XIO2001的工作方式为:

    (此图片的淡出时间为30秒)

    此致、Niels

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    您好、Niels、

    感谢您提供波形。 我仍在调查您对 REFCLK 直流共模输入电压限制的查询。 我同意差分端接应该可以、因为这是 LVDS 时钟驱动器的推荐端接、所以我不确定第一个端接配置为什么不起作用、而其他的则不起作用。 我将在收到更多信息后立即更新。

    此致、
    I.K.
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    您好、Niels、

    很抱歉更新过晚。 差分 REFCLK 的直流共模范围约为150mV 至650mV。 根据您的波形、当您具有100欧姆差分端接时、它在该范围内、因此这不是问题。 您能否在每个 REFCLK 线路上尝试50欧姆单端接、并查看您是否获得输出时钟? 您还可以尝试200欧姆差分终端吗?

    此致、
    I.K.
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    尊敬的 I.K.:

    REFCLK 具有100欧姆差分端接、直流共模电压为1250mV、比 XIO2001的最大值650mV 略高。
    您可以在我的消息中看到"2017年7月7日上午10:34 "

    我已经在每个 REFCLK 线路上尝试了100欧姆单端终端、但没有得到有效的输出时钟(我的消息来自"2017年7月6日上午11:56")

    但是、为什么它在没有任何终止的情况下工作呢?
    无端接的 REFCLK 直流共模电压与100欧姆差分端接电压相同:1250mV
    只有差分电压摆幅不同:
    对于100 Ω 差分端接、为400mV
    1200mV、无终端

    你有什么解释吗?

    此致、Niels

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    您好、Niels、

    50欧姆单端终端意味着尝试在 REFCLK+上放置一个50欧姆电阻接地、在 REFCLK-上放置一个50欧姆电阻接地、然后查看它是否起作用。 我还想知道、您是否可以使其使用200欧姆差分终端。

    此外、我看到的波形上的信号不正确。 差分电压摆幅在数据表的规格范围内、但1250mV 确实超出了我建议的范围。 很抱歉造成混淆。 我将继续调查此问题以向您提供解释。 此外、您是否还想告诉我您正在使用什么作为 LVDS 时钟源?

    此致、
    I.K.
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    尊敬的 I.K.:

    下面是50欧姆单端终端的示波器截屏(在 REFCLK+上放置一个50欧姆电阻器接地、在 REFCLK-上放置一个50欧姆电阻器接地):

    差分电压摆幅非常小(APP。 300mV)、但工作正常。

    现在、200 Ω 差分端接的示波器快照:

    尽管它的直流共模电压为1250mV、但它仍能正常工作。

    时钟源为 DSC1103CI5-100.000

    e2e.ti.com/.../DSC1103_5F00_DSC1123_5F00_Datasheet.pdf

    这看起来像是一个依赖于直流共模电压的差分电压要求、但我无法想象 TI 会构建这样一个疯狂的输入缓冲器。

    您对此行为是否有任何解释?

    此致、Niels

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    您好、Niels、

    那么每条线路上的50 Ω 单端终端是否起作用? (我看不到您为此上传的图像)。 这很奇怪、因为每条线路上的50欧姆单端终端本质上与100欧姆差分终端完全相同。 此外、200 Ω 差分端接与每条线路上的100 Ω 单端端端接相同、但这些方案的波形似乎有所不同。

    此外、我已经与其他人一起验证了直流共模电压和差分电压摆幅不是问题。 很抱歉、我没有这种行为的解释。 由于50欧姆单端终端的工作原理、我将使用该配置、因为它与建议用于 LVDS 的100欧姆差分终端相同。

    此致、
    I.K.
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    I.K.

    我编辑了我的最后一篇文章、现在您应该能够看到图像。
    不知道在我的原始帖子中出现了什么错误。 作为补偿、我没有收到您上一篇帖子的电子邮件通知。 :-)

    是的、100欧姆差分电阻和2x50欧姆接地电阻应几乎相同。 一个区别是、100欧姆差分端接未接地参考、这会导致不同的共模电压。 当 LVDS 输出尝试实现1.2V 共模电压时、连接 GND 的2x50欧姆端接会向 LVDS 输出添加"直流负载"、从而减小差分电压摆幅(共模电压减少100mV)。

    如果您在周末有任何其他想法、请告诉我。
    (希望永远不会死亡)。

    我仍然期待您的分析。

    Reagds、Niels
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    您好、Niels、

    我希望您能享受您的周末。 感谢您解释50欧姆单端终端和100欧姆差分终端之间的区别。 这有助于我得出以下结论:

    尽管您要馈送 REFCLK+/-差分信号、但端子看起来仍然以接地为基准。 请参阅数据表中的下表:

    因此、使用100欧姆差分终端时、低电平输入超出规格。  (数据表上的 Vil-se 最大值为0.99V、但从您的波形来看、它略高于1V) 这将说明您在 PCI 时钟上看到的不平衡输出。 您能够成功生成 PCI 时钟的所有其他波形的 REFCLK 输入均处于单端 H/l 和差分峰间 值规格范围内。 从视觉上看、该器件的100欧姆差分端接的 REFCLK 电平将导致下图中的 PCI 时钟输出:

    因此、从技术上讲、存在某种直流共模限制。 请告诉我您对此解释的看法。

    此致、

    I.K.

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    I.K.

    我同意它看起来像是一个直流常见电压限制。 但这似乎也与差分电压摆幅相关。

    为什么数据表中未列出该限制?

    此致、Niels

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    您好、Niels、

    为什么您认为差分电压摆幅与共模之间存在相关性? 数据表中列出了差分摆幅规格(在我的上述帖子中的表格中)。 而共模限制并不明确表示是对共模的限制、而是对单端 REFCLK 输入电压电平的限制(也在上表的数据表中列出)。 不过、我同意应在数据表中更清楚地说明这一点。

    此致、
    I.K.
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    I.K.

    我认为差分电压摆幅和 commoon 模式电压之间存在相关性、因为当差分电压摆幅为1200mV 时、时钟输入在1250mV 直流共模电压下工作。 凭借 800mV 差分电压摆幅和1250mV 直流共模电压、时钟输入发生故障。

    但是、当共模电压低于850mV 时、时钟输入可在低至300mV 的差分电压摆幅下工作。

    此致、Niels

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    您好、Niels、

    我明白你的观点。 我将对此进行深入研究、并尽快提供更新。

    此致、
    I.K.
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    您好、Niels、

    很抱歉更新过晚。 遗憾的是、我们仍然不知道 REFCLK 的 VCM 和 Vdiff 之间存在任何相关性。 这可能是临界情况问题。 您能否尝试将输出时钟配置为50MHz 和25MHz、并查看问题是否仍然存在?

    此致、
    I.K.
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    尊敬的 I.K.:

    很抱歉、我无法将 PCI 时钟更改为25MHz、因为无法访问 PCLK66_SEL。
    它是 BGA 封装的内部焊球、由于我们依赖于内部上拉电阻器、因此在 PCB 上没有连接。

    此致、Niels

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    您好、Niels、

    不幸的是,我仍然无法对这种行为作出解释。 大家一致认为,Vdiff 和 Vcm 之间不应有任何关联,因此,除了这是该特定单元的一个临界问题外,我对根本原因没有满意的答案。

    目前、我建议使用终端方案、使您能够成功生成输出 PCI 时钟。

    此致、
    I.K.
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    I.K.
    感谢您的努力。
    让我总结一下这种情况、以便将来的用户不必通读整个主题:

    如果我使用 LVDS 时钟(1.2V 共模)和通常的100 Ω 终端来驱动 XIO2001 REFCLK 引脚、则不起作用。
    但如果我也这样做、它会起作用
    -移除100欧姆端接电阻器、使差分电压摆幅增大

    -将 REFCLK 的共模电压降低至850mV 或更低。 在这种情况下、差分电压摆幅可能非常小。

    因此、XIO2001 REFCLK 输入所需的最小差分电压摆幅似乎取决于共模电压。
    遗憾的是、TI 对此行为没有任何解释。
    我个人建议所有 XIO2001用户使用一个 HCSL 时钟驱动器通过所有方式来驱动 REFCLK 引脚。

    此致、Niels