Abschluss von Übertragungsleitungen mit einem Widerstand

Ich habe einen großen, aber langsamen SPI-Bus, der aus 8 Geräten besteht. Die Betriebsfrequenz beträgt 2 MHz. Soweit ich weiß, muss ich sicherstellen, dass die Busleitungen ordnungsgemäß abgeschlossen sind, da sonst Reflexionen zu Problemen mit der Signalintegrität führen können. Die max. Länge, die mein Signal übertragen kann, beträgt 1 Fuß über ein Standard-Flachbandkabel.

Eine Sache, die mir fehlt, sind die Anstiegs- / Abfallzeiten meines Signals, die tatsächlich bestimmen würden, ob ich Hochfrequenzkomponenten im Signal habe, die eine ordnungsgemäße Terminierung erfordern. Ich puffere das Signal mit einem NC7WZ16- IC, konnte aber die Anstiegs- / Abfallzeiten nicht im Datenblatt finden.

Wie kann ich sicherstellen, dass der Bus ordnungsgemäß terminiert ist, um Reflexionen zu minimieren? Die Last ist in allen Fällen ein CPLD.

Die Anstiegs- und Abfallzeiten stehen im Datenblatt; Siehe Seite 3 für Anstiegs- und Abfallzeiten und Seite 5 für andere wichtige Eigenschaften.
@ KevinVermeer Sind das nicht Anstiegs- / Abfallzeiten der Eingabe?
Bei einem Puffer wie diesem sollten die Ausgänge die Eingänge widerspiegeln, solange Sie nicht schneller als die angezeigten Werte fahren.

Antworten (1)

2 MHz ergibt eine Bitperiode von 500 ns. 1 Fuß Fuß Flachbandkabel würde etwa 1,5 ns (oder weniger) Ausbreitungsverzögerung oder 3 ns Hin- und Rückweg bedeuten.

Das Hinzufügen von Abschlusswiderständen erhöht den Stromverbrauch, und der von Ihnen verwendete CMOS-Chip ist nicht wirklich für die Arbeit mit einer abgeschlossenen Leitung ausgelegt.

Eine sauberere Lösung besteht darin, die Anstiegs- und Abfallzeiten zu verlangsamen. Sie könnten problemlos 2-MHz-Signale mit 50 ns Anstiegs- und Abfallzeiten transportieren. Eine Möglichkeit, langsamere Flankenzeiten zu erzielen, besteht darin, einen anderen Chip als den von Ihnen gewählten "Ultra-High-Speed" -Teil zu verwenden. Eine andere wäre, einen Vorwiderstand an den Treiberausgängen hinzuzufügen. Dieser Widerstand muss nicht genau mit der charakteristischen Impedanz der Übertragungsleitung übereinstimmen, sondern nur die Flanken verlangsamen, wenn er mit der Kapazität der Leitung kombiniert wird. Wenn später jemand vorbeikommt und Ihre Schaltung mit einem kürzeren Flachbandkabel (und weniger Kapazität) verwenden möchte, hilft der Verlust des Vorwiderstands als zusätzlichen Vorteil immer noch dabei, jegliches Klingeln schnell zu unterdrücken, sodass es mit der Zeit nachlässt (250 ns später), dass Ihr Empfänger das Signal abtastet.

Danke schön. Würde der Serienwiderstand das Signal verlangsamen, selbst wenn ich sie etwas weiter von der Quelle entfernt platziere? Meine Puffer sind neben dem uC platziert, aber meine Off-Board-Anschlüsse, an denen das Flachbandkabel angeschlossen ist, befinden sich am Rand der Platine (in einem Abstand von 5 Zoll). Wenn ich den Widerstand neben den Anschlüssen platzieren würde, würde es funktionieren? In der Nähe von uC ist kein Platz.
Ich weiß nicht genug über Ihr Board, um sicher zu sagen, was funktionieren wird und was nicht, aber ich würde vermuten, dass Sie besser dran sind, die Puffer vom uC weg zu bewegen und den Widerstand in die Nähe des Puffers zu stellen Ausgang. Aber bei dieser Geschwindigkeit können Sie mit viel davonkommen, also werden Sie wahrscheinlich damit einverstanden sein, die Widerstände 5 "vom Puffer entfernt zu haben.