সমাপ্তি প্রতিরোধক: তাদের কি দরকার?

Question

আমি যে প্রকল্পটি ডিজাইন করছি তার জন্য, আমি একটি এলপিসি 1788 ( কিউএফপি ) মাইক্রোকন্ট্রোলার সহ একটি আইএস 42 এস 32800 ( টিএসওপি ) এসডিআরাম ব্যবহার করছি । পিসিবিতে আমার উপরের সিগন্যাল স্তরটির ঠিক নীচে একটি গ্রাউন্ড প্লেন এবং নীচের সিগন্যাল স্তরের ঠিক উপরে একটি ভিডিডি বিমান রয়েছে 4 স্তর রয়েছে। সিপিইউ এবং র‌্যামের মধ্যে গড় ট্রেস 60 মিমি দীর্ঘ এবং দীর্ঘতম ট্রেস 97 মিমি, ক্লক লাইন 53 মিমি লম্বা এবং কোনও লাইনে অবসান প্রতিরোধকের লাগানো নেই। আমি যে বিষয়ে আগ্রহী তা হ'ল এটি একেবারে প্রয়োজনীয় কি না ড্রাম লাইনে টার্মিনেশন রোধকারীদের রাখা উচিত। এই নকশাটি কি তাদের ছাড়া কাজ করবে বা আমি প্রতিরোধকগুলি ছাড়া এটি চেষ্টা করারও কি বিরক্ত করব না?

Comments

ডাটাশিট কী বলে?

— ম্যাট ইয়ং

কিছুই নয় - ইস্যু.com

— pdf

লিঙ্ক আপডেট হয়েছে ইস্যু.com

— যীশু কাস্তেন

Answer 1

যদি সমস্যার জন্য ফ্রিকোয়েন্সি / উত্থানের সময় এবং দুরত্ব যথেষ্ট পরিমাণে থাকে তবে হ্যাঁ, আপনার সমাপ্তি প্রয়োজন।

সংক্রমণ-লাইন মডেল

Mm৯ মিমি দীর্ঘতম ট্রেসে আমি মনে করি আপনি এগুলি সম্ভবত ছাড়াই চলে যাবেন (নীচের গণনার ফলাফল দেওয়া) আপনার যদি এমন একটি পিসিবি প্যাকেজ থাকে যা আইবিআইএস মডেলগুলি পরিচালনা করে এবং বোর্ড স্তরের সিমুলেশন (উদাহরণস্বরূপ অ্যালটিয়াম এবং অন্যান্য ব্যয়বহুল প্যাকেজ) পরিচালনা করে তবে আপনার সেটআপটি অনুকরণ করুন এবং বিচার করুন কিনা আপনার ফলাফলগুলি থেকে তাদের দরকার।

আপনার যদি এই ক্ষমতা উপলব্ধ না হয় তবে আপনি স্পাইস ব্যবহার করে কিছু মোটামুটি গণনা করতে পারেন। এলটিস্পাইস
নিয়ে আমার কিছুটা ঝামেলা হয়েছিল mess , ফলাফলগুলি এখানে রয়েছে (যদি কেউ ত্রুটি দেখেন তবে বিষয়গুলি সংশোধন করতে নির্দ্বিধায়)

যদি আমরা ধরে নিই:

• আপনার র‌্যাম ইনপুট সিগন্যাল উত্থানের সময় প্রায় 2ns প্রায়
• পিসিবি এয়ার বা 1 4.1 এর সাথে এফআর 4
• পিসিবি তামার বেধ 1oz = 0.035 মিমি
• গ্রাউন্ড প্লেনের উচ্চতা ট্রেস = 0.8 মিমি
• ট্রেস প্রস্থ = 0.2 মিমি
• ট্রেস দৈর্ঘ্য = 97 মিমি
• 5pF এর সমান্তরালে র‌্যাম ডেটা ইনপুট 10kΩ (ডেটাসিট থেকে ক্যাপাসিট্যান্স, কিছু না দেওয়া হিসাবে একটি সাধারণ LVTTL ইনপুটটির জন্য প্রতিরোধের বাছাই করা হয় - ডেটাসিটটি বেশ খারাপ, উদাহরণস্বরূপ p.21 এ ফুটো বর্তমান 10A হিসাবে দেওয়া হয় !?)
• ড্রাইভার প্রতিবন্ধকতা 100Ω (ডেটাসিট আউটপুট উচ্চ / নিম্ন মানের এবং বর্তমান -> ভিএইচ = ভিডিডি - 0.4 @ 4 এমএ, তাই 0.4V / 4mA = 100Ω থেকে নেওয়া)

মাইক্রোস্ট্রিপ মোডে সেট করা ডাব্লুএএলসিএইচ (একটি সংক্রমণ লাইনের ক্যালকুলেটর সরঞ্জাম) ব্যবহার করে এবং সংখ্যায় খোঁচা দেওয়া , আমরা পাই:

• জো = 177.6Ω Ω
• এল = 642.9 পিএইচ / মিমি
• সি = 0.0465 পিএফ / মিমি
• আর = 34.46 মি / মিমি
• বিলম্ব = 530.4 পিএস

এখন আমরা ক্ষতিকারক সংক্রমণ লাইনের উপাদানটি ব্যবহার করে এলটিএসপাইসে এই মানগুলি সন্নিবেশ করি এবং আমরা অনুকরণ করি:

এখানে উপরের সার্কিটের সিমুলেশন দেওয়া হল:

এই ফলাফল থেকে, আমরা একটি 100 Ω আউটপুট প্রতিবন্ধকতা দিয়ে দেখতে পারি যে আমাদের কোনও সমস্যা আশা করা উচিত নয়।

কেবল আগ্রহের জন্য, বলুন যে আমাদের কাছে 20 of আউটপুট প্রতিবন্ধকতা সহ একটি ড্রাইভার ছিল, ফলাফলটি একেবারেই আলাদা হবে (এমনকি 50 at এও 0.7 ভি ওভার / আন্ডারশুট রয়েছে Note মনে রাখবেন যে এটি আংশিকভাবে 5pF ইনপুট ক্যাপাসিট্যান্সের ফলে বাজছে, 2ns-তে ওভারশুটটি কোনও ক্যাপাসিট্যান্স ছাড়াই কম হবে [~ 3.7V], সুতরাং কর্টুক যেমন টিলাইন হিসাবে চিকিত্সা না করলেও লম্পড প্যারামিটারগুলি পরীক্ষা করে দেখায় - শেষ দেখুন):

থাম্বের একটি নিয়ম হ'ল যদি বিলম্বের সময় (ড্রাইভার থেকে ইনপুট থেকে সিগন্যালের ভ্রমণের সময়) রাইথটাইমের 1 / than তম বেশি হয়, তবে আমাদের অবশ্যই ট্রেসটিকে ট্রান্সমিশন লাইন হিসাবে গণ্য করতে হবে (দ্রষ্টব্য যে কেউ কেউ 1/8 তম বলেছে, কিছু 1/10 তম বলুন, যা আরও রক্ষণশীল) একটি 0.525 এনএস বিলম্বের সাথে এবং 2ns 2 / 0.525 = 3.8 (<6) সময় দেওয়ার সাথে সাথে আমরা এটিকে টিলাইন হিসাবে চিকিত্সা করতে হবে। যদি আমরা উত্থানের সময়টি 4ns -> 4 / 0.525 = 7.61 তে বাড়িয়ে আবার একই 20 Ω সিমুলেশন করি তবে আমরা পাই:

আমরা দেখতে পাচ্ছি রিংটি অনেক কম, সুতরাং সম্ভবত কোনও পদক্ষেপ নেওয়ার দরকার নেই।

সুতরাং প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার জন্য, ধরে নিয়েছি যে আমি প্যারামিটারগুলির সাথেই নিকটে আছি, তবে এগুলি বাদ দেওয়া আপনার সমস্যার কারণ হতে পারে এমন সম্ভাবনা নেই - বিশেষত যেহেতু আমি 2ns এর উত্থান / পতনের সময়কে বেছে নিয়েছি, যা এলপিসি 1788 ডেটাশিটের চেয়ে দ্রুত (p.88) ত্রিশ মিনিট = 3 এনএস, প্রবণতা মিনিট = 2.5 এনএস)
নিশ্চিত হওয়ার জন্য, প্রতিটি লাইনে 50 Ω সিরিজের রেজিস্টার লাগানো সম্ভবত ক্ষতি করবে না।

লম্পড-কম্পোনেন্ট মডেল

উপরে উল্লিখিত হিসাবে, লাইনটি ট্রান্সমিশন লাইন না হলেও আমরা এখনও পাকা পরামিতিগুলির কারণে বাজতে পারি। Q টি পর্যাপ্ত পরিমাণে বেশি থাকলে ট্রেস এল এবং রিসিভার সি প্রচুর বেজে উঠতে পারে ।
থাম্বের নিয়মটি হ'ল একটি নিখুঁত পদক্ষেপের প্রতিক্রিয়া হিসাবে, 0.5 বা তার কমের একটি Q বাজে না, 1 এর Q এর 16% ওভারশুট এবং 2 44% ওভারশুট এর Q থাকবে।
অনুশীলনে কোনও পদক্ষেপের ইনপুট নিখুঁত নয়, তবে যদি সিগন্যাল পদক্ষেপে এলসি অনুরণনকারী ফ্রিকোয়েন্সিটির উপরে উল্লেখযোগ্য শক্তি থাকে তবে বাজতে হবে।

সুতরাং আমাদের 20 Ω ড্রাইভার প্রতিবন্ধকতার উদাহরণস্বরূপ, আমরা যদি কেবল লাইনটিকে লম্পড সার্কিট হিসাবে বিবেচনা করি তবে কিউটি হ'ল:

$Q = \dfrac{\sqrt{\dfrac{L}{C}}}{Rs} = \dfrac{\sqrt{\dfrac{62.36 nH}{9.511 pF}}}{20 \Omega} = 4.05$

(ক্যাপাসিট্যান্স হ'ল 5 পিএফ ইনপুট ক্যাপাসিট্যান্স + লাইন ক্যাপাসিট্যান্স - লাইন প্রতিরোধের উপেক্ষা করা হবে)

একটি নিখুঁত পদক্ষেপ ইনপুট প্রতিক্রিয়া হবে:

$V_{overshoot} = 3.3 V \cdot e^{-\dfrac{\pi}{\sqrt{ (4 \cdot Q^2) - 1}} } = 2.23 V$

সুতরাং সবচেয়ে খারাপ ক্ষেত্রে ওভারশুট পিকটি হবে 3.3V + 2.23V = ~ 5.5V

2 এনএসের বৃদ্ধি সময়ের জন্য, আমাদের রাইজটেন্টের কারণে এলসি অনুরণনকারী ফ্রিকোয়েন্সি এবং এর উপরে বর্ণালী শক্তি গণনা করতে হবে:

রিংয়ের ফ্রিকোয়েন্সি = 1 / (2 পিআই * স্ক্রুট (এলসি)) = 1 / (2 পিআই * স্কয়ার্ট (62.36 এনএইচ * 9.511pF)) = 206MHz

রিংয়ের ফ্রিকোয়েন্সি = $\dfrac{1}{2 \pi \cdot \sqrt{LC}} = \dfrac{1}{2 \pi \cdot \sqrt{62.36nH \cdot 9.511pF}}$ = 206MHz

2 এনএসের একটি রাইজটাইমের (হাঁটুর) নিয়মিত নীচে (হাঁটুর নিয়মের) উল্লেখযোগ্য শক্তি রয়েছে যা হ'ল:

0.5 / Tr = 0.5 / 2 এনএস = 250 মেগাহার্টজ, যা উপরে গণনা করা বেজে ওঠার ফ্রিকোয়েন্সি aboveর্ধ্বে।

ঠিক রিংয়ের ফ্রিকোয়েন্সিটির হাঁটুর ফ্রিকোয়েন্সি সহ, ওভারশুটটি নিখুঁত পদক্ষেপের ইনপুটগুলির প্রায় অর্ধেকের মতো হয়ে যাবে, তাই হাঁটু ফ্রিকোয়েন্সি থেকে ~ 1.2 গুনে আমরা সম্ভবত নিখুঁত পদক্ষেপের প্রতিক্রিয়ার প্রায় 0.7 এর দিকে লক্ষ্য করছি:

সুতরাং 0.7 * 2.23 ভি = ~ 1.6 ভি

2 এনএস রাইজটাইম = 3.3 ভি + 1.6 ভি = 4.9 ভি এর সাথে অনুমানযুক্ত ওভারশুট শিখর

সমাধানটি হ'ল কিউকে 0.5 কে হ্রাস করতে হবে, যা ক $\dfrac{\sqrt{\dfrac{L}{C}}}{0.5}$= 162 Ω প্রতিরোধ (160 Ω করবে)।
উপরে থেকে 100 Ω ড্রাইভারের প্রতিরোধের সাথে, এর অর্থ একটি 60 Ω সিরিজ প্রতিরোধক হবে (সুতরাং উপরে "50 Ω সিরিজের রেজিস্টারে আঘাত করা হবে না")

সিমিউলেশন:

পারফেক্ট স্টেপ সিমুলেশন:

2 এনএস রাইজটাইম সিমুলেশন:

সমাধান (100 Ω আরডিআরভি + 60 Ω সিরিজ প্রতিরোধকের সাথে = 160 Ω মোট আর 1 যোগ করা হয়েছে):

আমরা 160 Ω রেজিস্টার যুক্ত করে 0 ভি ওভারশুট সমালোচনামূলকভাবে স্যাঁতসেঁতে সাড়া জাগাতে পারে এমনটি দেখতে পাচ্ছি।

উপরের গণনাগুলি থাম্বের নিয়মের উপর ভিত্তি করে এবং একেবারে নির্ভুল নয়, তবে বেশিরভাগ ক্ষেত্রে যথেষ্ট কাছাকাছি হওয়া উচিত। জনসন এবং গ্রাহামের দুর্দান্ত বই "হাই স্পিড ডিজিটাল ডিজাইন" এই ধরণের গণনা এবং আরও অনেক কিছুর জন্য একটি দুর্দান্ত রেফারেন্স (উপরের মতো অনুরূপ জন্য নিউকোর উদাহরণ অধ্যায়টি পড়ুন, তবে আরও ভাল - উপরের অনেকগুলি এ থেকে জ্ঞানের উপর ভিত্তি করে ছিল বই)

Comments

@ অলিগ্লেজার, সাধারণত, সত্যিকারের বিশ্বে আমরা কি কোনও মাইক্রোস্ট্রিপের এল এবং সি পরিমাপ করি (লম্পড সিস্টেমের জন্য) বা কেবল 0.5 কিউ এর জন্য প্রতিরোধকের জন্য শিক্ষিত অনুমান পাওয়ার জন্য আমরা এটি গণনা করি এবং তারপরে সেই মানটি অনুমিতভাবে সামঞ্জস্য করি? ?

— সাদ

আমি বলব এটি আপনার প্রকল্প এবং সরঞ্জামগুলির উপর নির্ভর করে। আপনি যদি উচ্চ প্রান্তের পিসিবি সরঞ্জাম ব্যবহার করে থাকেন তবে আপনি যদি সঠিক সীমাবদ্ধতাগুলি নির্দিষ্ট করে থাকেন তবে এই স্টাফ এবং আরও কিছু আপনার জন্য স্বয়ংক্রিয়ভাবে সম্পন্ন হবে। যদি ব্যয়বহুল সরঞ্জাম ব্যবহার না করা হয় তবে আপনি সমস্যার মধ্যে পড়ে যেতে পারেন কিনা তা নিশ্চিত করার জন্য এটি প্রাথমিকভাবে কমপক্ষে প্রাথমিক অনুমানগুলি চালানোর জন্য অর্থ প্রদান করে - এটি বেশি সময় নেয় না এবং সম্ভবত পরে অনেকগুলি সমস্যা এড়াতে পারে। যদি নিশ্চিত না হন তবে আপনি প্রয়োজন মতো টার্মিনেশন রোধের জন্য প্যাড যুক্ত প্যাডের মতো জিনিসগুলি সর্বদা করতে পারেন (বিভিন্ন মান চেষ্টা করা যেতে পারে - এটি কাজ করে নিলে অভিজ্ঞতাই ভাল)

— অলি গ্লেজার

এছাড়াও নোট করুন যে আপনার কিউ 0.5 তে স্পট হওয়ার দরকার নেই, এর নীচে এটিও ঠিক আছে (এটির উপরে বাজতে শুরু হয় - পাতাল নকশাকৃত) 0.5 কোনও ওভারশুট ছাড়াই দ্রুত উত্থানের সময়ের জন্য সর্বোত্তম মান (সমালোচনামূলকভাবে স্যাঁতসেঁতে) হয়। আপনি আর বাড়ানোর সাথে সাথে (ওভারড্যাম্পড) রাইজটাইম ধীর হয়ে যাবে এবং শেষ পর্যন্ত একটি ইস্যুতে পরিণত হবে তবে আপনার সাধারণত কিছুটা মার্জিন থাকবে।

— অলি গ্লেজার

Answer 2

আলটিরা এই ডকুমেন্টে কিছু প্রকারের এসডিআরামের সাথে তাদের ব্যবহারের পরামর্শ দিয়েছিল , তবে বলেছে যে এফপিজিএ এবং এসডিআরএমে প্রস্তাব দেওয়া হলে তারা অভ্যন্তরীণ সমাপ্তি ব্যবহার করে এড়ানো যেতে পারে। আমার এসডিআরএমে থাকা এফপিজিএ বোর্ডগুলির কোনওটিরই সংযোগগুলিতে কোনও বাহ্যিক সমাপ্তি নেই এবং ডিভাইসগুলির অভ্যন্তরীণ সমাপ্তি নেই। দেখে মনে হচ্ছে এগুলি আদর্শভাবে ব্যবহার করা উচিত, তবে বাস্তবে তারা প্রায়শই ছেড়ে যায়। আপনি এটি সঙ্গে পালা উচিত।

Comments

আমিও নেই- তবে আমার উন্নয়ন বোর্ডের নির্মাতারা সেগুলি ব্যবহার করেছেন, তাই আমি ভেবেছিলাম আমারও উচিত

— Augzg

@ ইউজার 6663 If ​​যদি আপনি যেকোন ধরণের নিঃসরণ পরীক্ষা করতে যাচ্ছেন তবে আমি মনে করব যে অবসান প্রতিরোধকরা বাজানো রোধ করা ভাল ধারণা। যদিও সত্য কথা বলতে চাই, এসডিআরএমে আমার খুব কম অভিজ্ঞতা আছে।

— ২৪