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[参考译文] SN74VMEH22501:SN74VMEH22501

Guru**** 1658350 points
Other Parts Discussed in Thread: SN74VMEH22501, SN74HCS245-Q1
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https://e2e.ti.com/support/logic-group/logic/f/logic-forum/966334/sn74vmeh22501-sn74vmeh22501

器件型号:SN74VMEH22501
主题中讨论的其他器件: SN74HCS245-Q1

您能否为使用 SN74VMEH22501的参考设计提供帮助?

您能否解决此器件的去耦建议?

非常感谢

Andrea

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    您好、Andrea、

    我没有此器件的任何参考设计、但对于去耦、我建议在靠近 Vcc 引脚的位置放置一个.1U F 电容器。 您是在寻找专门的器件还是标准收发器?  

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    我们目前在许多项目中使用此收发器、我们始终面临开关噪声、光或严重问题;

    我们不是在 VME 系统中专门使用这些收发器、而是在基于通用并行总线的系统中使用这些收发器。

    我想提供一份设计指南、该指南可以彻底解决噪声问题。

    例如:

    1)在电路板上、我们使用数量为3的收发器、对于每种收发器、我们都使用5个0.1uFx、5个10nF、2个10uF、以便覆盖更大的频谱;这些电容器非常靠近器件。

    2) 2)我们没有任何特定电路可将 VCC 偏置引脚视为常规 VCC 引脚

    3) 3)我们没有使用 clk 和锁存功能、因此我们将 CLK 锁定为0、将 LE 锁定为 VCC

    4) 4)我们将所有未使用的输入/输出保持为0、其中 OEAB 和 OEBY 卡在 VCC 上

    3) 3)我们使用近端和远端终端、330 Ω 上拉至5V、470 Ω 下拉至 GND

    当总线相当稳定时、我在3.3V 和5V 上看不到任何噪声。

    当我开始切换总线时(硬切换:所有"0"至"1"和相反)、我会看到切换噪声、有时会对总线造成干扰。

    在某些情况下,信号上的噪声由缓冲器触发! 从而传输错误的逻辑电平。

    此致

    Andrea

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    您好、Andrea、

    您是否可以提供任何示波器截图、以便我可以看到噪声?

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    你好

    我们部分解决了噪声问题

    原因是背板上没有足够的电容、关闭近端终端(即:背板末端)

    我们在终端附近的5V 电压中添加了许多22uF 电容、现在噪声受到控制。

    此外、我们使用传统探针+ GND 尾来捕获信号、接地环路的大小导致在示波器上触发大量辐射噪声。

    相反、我们使用了一根非常紧密的回路同轴电缆、该电缆焊接在测试点上、本地接地非常靠近信号、因此我们看到了信号的真实面。

    事实上、在5V 上添加 CAPS 后、如上所述探测5V 后、我们会看到非常稳定的5V 电压、 纹波<15mV、这是非常好的。

    现在、由于缓冲器上的信号过度振铃、我们面临另一个问题、如下图所示。

    下面的波形是背板侧、我们可以帮助实现巨大的振铃。

    问题:

    我们有一个60欧姆的轨道、它端接在背板两侧的一对470PULLDOP/330PULLUP 上(靠近电源和末端、如数据表所建议)。

    但端接与轨道阻抗不匹配、因此我们可以看到振铃。

    最佳解决方案是什么?

    为了获得大约60欧姆的电阻、我们增加了33欧姆串联电阻(除了嵌入在芯片上的26欧姆电阻之外)

    通过这种方法、我们可以很好地清除振铃、并且信号的定义也很好。 但我们看到逻辑0不是0V 、但由于流入串联电阻器的电流、偏移约为0.8V。

    我们可以处理该偏移、但我想知道是否有替代解决方案、例如使用磁珠而不是33个外部串联电阻器...

    此致

    Andrea

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    尊敬的 Andrea:

    驱动长传输线路在逻辑上已成为一个问题、这已有很多年了。

    防止反射的绝对最佳解决方案是使源、传输线路和负载阻抗匹配。 这还会接收器处的最大信号电压减半。

    折衷方法是使用串联输出电阻器抑制源极的反射。  您可以尝试较大的值,这将导致信号中较慢的边沿和较低的高频噪声内容,但它也会减慢信号,这对于您的应用来说会有问题。

    我知道的最佳解决方案是使用您已经介绍过的串联电阻器。 我在这里有更详细的解释: [常见问题解答]当我将逻辑器件的输出连接到50欧姆传输线路时会发生什么情况?

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    高于振铃噪声、470ohm 下拉和330上拉至5V

    低于振铃噪声、100欧姆下拉电阻已添加到上述终端

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    尊敬的 Andrea:

    感谢示波器截图。 在我看来、这些都证实了提高阻抗匹配会减少振铃、但也会改变您的电压。

    避免电压漂移的一种方法是使用端接电阻器添加串联电容器、从而阻断直流电流。  这将导致信号在不改变直流电压的情况下平稳输出。

    这种方法的缺点是 RC 电路会减慢信号边沿。  这里是一个用于信号完整性仿真的 ADS 中内置的示例电路。 我使用了一个非常简单的传输线路模型来显示效果。

    突出显示的部分显示了 RC 滤波器。 在仿真之前、为了清晰起见、我将"VIN"名称换掉为"TRIGGER"。

    完美传输线路的仿真为信号提供了一个信号的"空中阶跃"状态-真实信号很少像这样。  如果您有完整的电路板、迹线、连接器等模型、则可以将其加载到 IBIS 仿真器中以提高精度。 我只是为了举例说明这个情况。

    红色波形是在端接电阻器被基本移除(1 M Ω)的情况下得到的、这表明线路上有强烈的反射。

    蓝色波形显示了在120欧姆处添加的终端电阻器、这会使反射变得平滑并使信号单调。

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    大家好、感谢您的快速反馈。

    问题:

    1) 1)端接是否不应让缓冲器灌/拉直流电流以提高抗噪性能? 直流阻断电容器不允许此直流电流...

    2) 2)数据表建议电压为5V 时采用470/330静脉端接。 将 Z 电压设置为大约3V、非常接近3.3V。 您的设计在3.3V 时使用120/120导通电阻、从而在 Vcc/2处设置 Z 中点。 为什么会有这种差异? 什么是推荐的终端?

    3) 3)是否可以使用焊珠代替33R 系列? 从而不会改变偏移。

    就像一般的 I formation 一样:我们的背板使用3个 IO 插槽+一个主 CPU 插槽

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    尊敬的 Andrea:

    [引用用户="Andrea Guitta"]

    1) 1)端接是否不应让缓冲器灌/拉直流电流以提高抗噪性能? 直流阻断电容器不允许此直流电流...

    [/报价]

    由于通过 CMOS 器件的输出驱动器增大了直流电流、我没有发现任何噪声改善。 我想您可以将输出中的直流漂移称为过冲/下冲的一些改进、但这并不是真正的改进... 只需移动信号即可。 如果您有任何参考资料、我有兴趣了解更多相关信息。

    [引用用户="Andrea Guitta"]

    2) 2)数据表建议电压为5V 时采用470/330静脉端接。 将 Z 电压设置为大约3V、非常接近3.3V。 您的设计在3.3V 时使用120/120导通电阻、从而在 Vcc/2处设置 Z 中点。 为什么会有这种差异? 什么是推荐的终端?

    [/报价]

    是的、这是数据表中显示的典型 VME64x 总线配置。 我不会将其称为建议、而是一个常见用例的示例。

    对于您的应用、您提到系统在 Zo = 60欧姆的条件下运行、因此我使用了60欧姆的文端接(120欧姆与120欧姆并联)。

    该器件没有完全平衡的输出、负驱动器比正驱动器强、因此偏移端接电阻可提供更"平衡"的信号输出。 随着阻断电容器的增加、这就不是一个问题了。

    [引用用户="Andrea Guitta"]

    3) 3)是否可以使用焊珠代替33R 系列? 从而不会改变偏移。

    [/报价]

    我从未见过这种尝试、因此我不知道是否会有任何负面影响。 理论上、只要抑制信号的较高频率分量、它就可以工作、通常在大于300MHz 的范围内。

  • 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。

    1) 1)在您建议的电路中、缓冲器灌入/拉出的直流电流仅流经10Mohm (R2)电阻器。 实际设计中需要该电阻器还是仅用于仿真?

    2) 2)根据您建议的电路、您是否说缓冲器也工作良好 、基本上是0电流从驱动器流出?

    3) 3)我不太熟悉 AC thenin 端接、在+3.3和 GND 上都使用 CAPS。 您似乎只是关心交流端接、而忽略直流效应。 在这种情况下、将 RC 置于顶部的原因是什么? 仅将 RC 端接至 GND 是否足够? 例如:60欧姆+ 100pF 至 GND

    4) 4)通过使用上述60欧姆等效 交流端接、为什么还需要在驱动器附近使用33系列?

     5) 5)当然、只能使用33欧姆串联电阻(末端没有 VENIN)?

    非常感谢合作

    Andrea

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    您好、Andrea、

    [引用用户="Andrea Guitta"]

    1) 1)在您建议的电路中、缓冲器灌入/拉出的直流电流仅流经10Mohm (R2)电阻器。 实际设计中需要该电阻器还是仅用于仿真?

    [/报价]

    10 Mohm 电阻器+并联5pF 电容器仅用于表示典型 CMOS 输入。 我在我的大多数 sims 中使用它。

    [引用用户="Andrea Guitta"]

    2) 2)根据您建议的电路、您是否说缓冲器也工作良好 、基本上是0电流从驱动器流出?

    [/报价]

    是的、该器件将信号保持在任一电源轨上、而输出端不会有有效电流消耗。

    [引用用户="Andrea Guitta"]

    3) 3)我不太熟悉 AC thenin 端接、在+3.3和 GND 上都使用 CAPS。 您似乎只是关心交流端接、而忽略直流效应。 在这种情况下、将 RC 置于顶部的原因是什么? 仅将 RC 端接至 GND 是否足够? 例如:60欧姆+ 100pF 至 GND

    [/报价]

    是的、这可能是更好的选择。 我只是提供选项。

    [引用用户="Andrea Guitta"]

    4) 4)通过使用上述60欧姆等效 交流端接、为什么还需要在驱动器附近使用33系列?

    [/报价]

    为了在没有反射的情况下实现正确的信号传输、您需要匹配的源、传输线路和60负载。 增加的输出电阻旨在帮助将源与 t 线路和负载匹配。

    [引用用户="Andrea Guitta"]

     5) 5)当然、只能使用33欧姆串联电阻(末端没有 VENIN)?

    [/报价]

    是的、这是一种常见的方法(如链接所示、我提供了一些回帖)。 但是、它并不总是有效的、因此添加的滤波功能会有所帮助。

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    您好、Emrys、非常感谢您的支持和详细回答。

    那么、SN74VMEH22501为何在标准'245缓冲器方面具有特殊意义?

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    您好、Emrys

    我确认、在实施您建议的端接后、我们已经很好地提高了信号完整性。

    在电路下方、驱动器附近为33欧姆串联、传输线路两端为64.9欧姆+ 27pF

    振铃时间小于50ns、振幅小于500mV。

    我们对结果非常满意;我们可以通过最佳调节交流端接来进一步改进

    非常感谢

    Andrea

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    您好、Andrea、

    感谢您发布结果!  我很高兴看到您能够解决该问题。

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    [引用用户="Andrea Guitta"]

    您好、Emrys、非常感谢您的支持和详细回答。

    那么 、SN74VMEH22501为何 在标准'245缓冲器方面具有特殊意义?

    [/报价]
    您好、Andrea、
    该器件专门以 VME 协议作为目标应用(VME64、2eVME 和2eSST)进行设计、为 SN74HCS245-Q1等应用提供了比您看到的更具体的设计目标。
    在您的用例中、我认为您不会真正看到这些设备之间有太大的差异- 您实际上并不是在使用添加的逻辑特性(存储寄存器和锁存器)、而是已经在使用外部组件来提高信号完整性、因此添加的内部26 Ω 电阻显然不足以满足您的应用需求。
    我不能详细介绍器件的设计、但可以说、它肯定比您的标准缓冲器或逻辑收发器复杂得多。 此外、还添加了 EMI 降低电路、以及支持带电插入的功能(Ioff 局部断电保护、上电三态和偏置 VCC)。
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    尊敬的 Emrys:

    只需关闭 TT、我想分享最后的详细信息:

    我们在三个不同的信号上尝试了不同的端接值、以便在示波器上查看差异。

    所有这三个信号都在驱动器附近放置了33欧姆串联电阻器

    波形#1和#2具有非常相似的交流端接

    波形#3完全没有端接

    我们看到串联端接带来了很大的改进;相反、负载端接似乎产生了非常轻微的影响。

    这对您有道理吗?

    一般来说、所有波形对我来说都很好、下冲/过冲非常低、 上升时间小于10ns、我们的看法是什么?

    此致、非常感谢您的支持

    Andrea

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    您好、Andrea、

    是的、根据我的经验、在绝大多数系统中仅使用串联电阻就足够了。 如果其他选项不能满足您的需求、则实际上也有其他选项。

    增加的上拉/下拉终端似乎导致了您的大部分问题。

    很好奇-您是否尝试将33欧姆串联电阻器降至0以了解没有它会怎么样?  我猜振铃会更糟、但可能不会太坏、因为器件已经有内部电阻器。

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    您好、Emrys

    很抱歉耽误你的时间。 无论如何、将串联 R 减少至0会导致一些振铃、事件电压低至-1V、这对器件不太好... 即使通信工作正常也是如此

    因此、我们决定保留33R、这肯定可以解决问题、并且波形非常好。

    我再次写信给您、提出另一个问题。

    目前、我们的背板根本没有终端、仅使用33R 系列、CPU 板和所有 I/O 板上都有机器人(总共12个)

    我在背板上的数据信号上有一个探针

    当然、在插入零板的情况下、信号为零伏。

    现在、我只插入1个 I/O 板(未插入主 CPU 板)。 默认情况下、缓冲区在接收中置位。 因此、总线上只有接收器。

    在这种情况下、信号具有较小的偏移(大约100mV)

    只要我再插入一个 I/O 板、偏移就会增加。

    在背板完全组装(12个 I/O 板)且没有 CPU 板的情况下、偏移约为1.2V

    您能弄清楚为什么会发生这种情况吗? 理论上、所有缓冲器都在接收中被打开、因此它们不应偏置总线。

    提前感谢

    Andrea

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    尊敬的 Andrea:

    任何 CMOS 器件的泄漏电流始终很小、通常以纳安为单位。 听起来好像有一个大电阻将电流转换成电压--可能只是系统中的寄生电压。

    如果总线上的所有器件都是接收器、那么总线需要以某种方式保持在有效电平-您是否仅使用器件的总线保持输入(3AX)?