Oscillator如何在PCB上驅(qū)動多個負(fù)載
來源：http://m.djbyg.com 作者：金洛鑫電子 2019年08月17
驅(qū)動多個負(fù)載
PCB上的兩個或更多Oscillator可能需要相同頻率的輸入時鐘.使用時鐘驅(qū)動多個負(fù)載的一種方法是使用扇出緩沖器,這需要額外的電路板空間和功率.另一種方法是將一個輸出連接到多個負(fù)載.將一個輸出連接到多個負(fù)載的首選方法是將單個傳輸線路由到盡可能靠近負(fù)載,并使用星形連接將負(fù)載連接到短路徑,因此負(fù)載在路徑末端被認(rèn)為是集總的.該方法要求負(fù)載彼此足夠接近.
如果負(fù)載彼此相距太遠(yuǎn)而無法使用集總負(fù)載配置,那么在某些條件下,可以使用一個輸出來驅(qū)動兩條輸電線路分離負(fù)載.這種配置要求輸出驅(qū)動器具有比驅(qū)動單條傳輸線更高的電流驅(qū)動能力,當(dāng)使用60Ω和更低阻抗的傳輸線時,不建議將其與1.8V版本的SiT1602和表2中列出的其他器件一起使用.在將此配置合并到設(shè)計中之前,建議使用IBIS模型運(yùn)行信號完整性仿真.
某些驅(qū)動程序可能沒有足夠的驅(qū)動能力來處理兩條傳輸線.如果振蕩器輸出和負(fù)載之間的距離足夠小,則可以考慮星形拓?fù)?典型石英晶體振蕩器的輸出驅(qū)動器強(qiáng)度不足以驅(qū)動三條或更多條傳輸線,并且可以在PCB(50-60Ω)上輕松設(shè)計走線阻抗.SiTime晶振不建議從單個驅(qū)動器驅(qū)動三條或更多條傳輸線.
驅(qū)動在跡線末端集中的多個負(fù)載
驅(qū)動多個晶振負(fù)載的最簡單方案是在傳輸線末端點亮負(fù)載(圖3).如果負(fù)載可以放置得足夠靠近傳輸線的末端,則可以實現(xiàn),使得將每個負(fù)載連接到傳輸線的跡線不長于信號邊緣的有效長度的六分之一.負(fù)載必須以”星形”形式連接,如圖3所示.串聯(lián)終端電阻的值的計算方法與單個負(fù)載情況相同(公式2).
圖3:在跡線末端集中多個負(fù)載的串聯(lián)終端
圖4說明了圖3中針對SiT8208-3.3V石英晶體振蕩器的方案的Altium Designer仿真結(jié)果,其中Rs=43Ω,CL=5pF,時鐘接收器數(shù)量-2,短截線長度0.5英寸(~75ps).如果短截線太長,則反射會導(dǎo)致信號完整性問題(見圖5).
圖4:SiT8208的Altium Designer仿真波形(在負(fù)載側(cè))驅(qū)動5英寸末端的兩個負(fù)載.跟蹤.走線阻抗-60Ω,電源電壓-3.3V,源端電壓-43Ω,負(fù)載電容-5pF.
圖5:SiT8208的Altium Designer仿真波形(在負(fù)載側(cè))驅(qū)動兩個負(fù)載時,驅(qū)動器的走線在2英寸后分成兩個3英寸.每個都連接到負(fù)載的部分.阻抗-60Ω,電源電壓-3.3V,源端接-43Ω,負(fù)載電容-5pF.
PCB上的兩個或更多Oscillator可能需要相同頻率的輸入時鐘.使用時鐘驅(qū)動多個負(fù)載的一種方法是使用扇出緩沖器,這需要額外的電路板空間和功率.另一種方法是將一個輸出連接到多個負(fù)載.將一個輸出連接到多個負(fù)載的首選方法是將單個傳輸線路由到盡可能靠近負(fù)載,并使用星形連接將負(fù)載連接到短路徑,因此負(fù)載在路徑末端被認(rèn)為是集總的.該方法要求負(fù)載彼此足夠接近.
如果負(fù)載彼此相距太遠(yuǎn)而無法使用集總負(fù)載配置,那么在某些條件下,可以使用一個輸出來驅(qū)動兩條輸電線路分離負(fù)載.這種配置要求輸出驅(qū)動器具有比驅(qū)動單條傳輸線更高的電流驅(qū)動能力,當(dāng)使用60Ω和更低阻抗的傳輸線時,不建議將其與1.8V版本的SiT1602和表2中列出的其他器件一起使用.在將此配置合并到設(shè)計中之前,建議使用IBIS模型運(yùn)行信號完整性仿真.
某些驅(qū)動程序可能沒有足夠的驅(qū)動能力來處理兩條傳輸線.如果振蕩器輸出和負(fù)載之間的距離足夠小,則可以考慮星形拓?fù)?典型石英晶體振蕩器的輸出驅(qū)動器強(qiáng)度不足以驅(qū)動三條或更多條傳輸線,并且可以在PCB(50-60Ω)上輕松設(shè)計走線阻抗.SiTime晶振不建議從單個驅(qū)動器驅(qū)動三條或更多條傳輸線.
驅(qū)動在跡線末端集中的多個負(fù)載
驅(qū)動多個晶振負(fù)載的最簡單方案是在傳輸線末端點亮負(fù)載(圖3).如果負(fù)載可以放置得足夠靠近傳輸線的末端,則可以實現(xiàn),使得將每個負(fù)載連接到傳輸線的跡線不長于信號邊緣的有效長度的六分之一.負(fù)載必須以”星形”形式連接,如圖3所示.串聯(lián)終端電阻的值的計算方法與單個負(fù)載情況相同(公式2).
圖3:在跡線末端集中多個負(fù)載的串聯(lián)終端
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