什么时候需要使用时钟缓冲器 IC?

电器工程 电路板 FPGA 数字逻辑 模拟
2022-01-06 11:25:03

我正在设计用于从 FPGA 驱动 7 个 DAC 的电路和 PCB。(DAC是AD9762

是否可以使用 FPGA 的单个时钟输出(来自 PLL 输出引脚)来驱动所有 7 个 DAC 上的时钟输入?或者这是灾难的秘诀?

这将是一个最大的单端时钟。频率。125兆赫。

还是应该在每个 DAC 时钟输入之前使用时钟缓冲器来缓冲时钟?

如果是这样,这是一个好的时钟缓冲器吗?( NB3N551 )

有更好的我可以使用吗?

编辑:对不起,我应该提到:所有的 DAC 都将位于通过短(几英寸)带状电缆连接到 FPGA 板的 5"x5" PCB 上。

Edit2:如果我可以改写这个问题:如果我能负担得起时钟缓冲器的空间和成本,是否有任何潜在的负面影响?或者这会是安全的方法吗?

2个回答

如果您在此设计中使用时钟扇出缓冲器,不会有任何问题(除了增加的功率和成本),但我怀疑您是否真的需要它。

因为您的 DAC 都位于彼此之间 5 英寸以内,您应该可以在带状电缆的末端使用单个接收缓冲器。接收缓冲区的扇出可以是星形,每个扇出线都具有源串联端接,如 apalopohapa 的回答,也可以是远端具有分离端接的菊花链。分离终端将是一个接地电阻和一个到 Vcc,提供 R0 到 VCC/2 的戴维宁等效值。R0 将匹配您的标称传输线阻抗,具体取决于您的轨道几何形状。使用 50 欧姆的特性阻抗很常见,但如果使用更高的值,如 75 或 100 欧姆,您将节省电力。

如果 DAC 之间的最大距离为 5 英寸,那么在 8 ns 的采样周期中,DAC 之间的更新时间差异最大为 1 ns。随着时间和温度的变化,时间差将是非常可重复的,因为它仅取决于芯片之间的轨道长度。

NB 请记住,无论您如何缓冲时钟信号,您还需要缓冲数据信号以管理它们的延迟,从而在 DAC 输入端保持正确的采样和保持时间。

您可以为每个时钟扇出串联一个 R 欧姆电阻(将 R 替换为走线的特性阻抗),“尽可能靠近”fpga 中的引脚(并且不要使用一些内部串联电阻) fpgas 报价)。这样,来自每个节点的反射将在返回源时消失,并且不会在其他输入处造成双重触发。