Oscillator如何在PCB上驱动多个负载
来源:http://www.jinluodz.com 作者:金洛鑫电子 2019年08月17
驱动多个负载
PCB上的两个或更多Oscillator可能需要相同频率的输入时钟.使用时钟驱动多个负载的一种方法是使用扇出缓冲器,这需要额外的电路板空间和功率.另一种方法是将一个输出连接到多个负载.将一个输出连接到多个负载的首选方法是将单个传输线路由到尽可能靠近负载,并使用星形连接将负载连接到短路径,因此负载在路径末端被认为是集总的.该方法要求负载彼此足够接近.
如果负载彼此相距太远而无法使用集总负载配置,那么在某些条件下,可以使用一个输出来驱动两条输电线路分离负载.这种配置要求输出驱动器具有比驱动单条传输线更高的电流驱动能力,当使用60Ω和更低阻抗的传输线时,不建议将其与1.8V版本的SiT1602和表2中列出的其他器件一起使用.在将此配置合并到设计中之前,建议使用IBIS模型运行信号完整性仿真.
某些驱动程序可能没有足够的驱动能力来处理两条传输线.如果振荡器输出和负载之间的距离足够小,则可以考虑星形拓扑.典型石英晶体振荡器的输出驱动器强度不足以驱动三条或更多条传输线,并且可以在PCB(50-60Ω)上轻松设计走线阻抗.SiTime晶振不建议从单个驱动器驱动三条或更多条传输线.
驱动在迹线末端集中的多个负载
驱动多个晶振负载的最简单方案是在传输线末端点亮负载(图3).如果负载可以放置得足够靠近传输线的末端,则可以实现,使得将每个负载连接到传输线的迹线不长于信号边缘的有效长度的六分之一.负载必须以”星形”形式连接,如图3所示.串联终端电阻的值的计算方法与单个负载情况相同(公式2). 图4说明了图3中针对SiT8208-3.3V石英晶体振荡器的方案的Altium Designer仿真结果,其中Rs=43Ω,CL=5pF,时钟接收器数量-2,短截线长度0.5英寸(~75ps).如果短截线太长,则反射会导致信号完整性问题(见图5).
图4:SiT8208的Altium Designer仿真波形(在负载侧)驱动5英寸末端的两个负载.跟踪.走线阻抗-60Ω,电源电压-3.3V,源端电压-43Ω,负载电容-5pF.
图5:SiT8208的Altium Designer仿真波形(在负载侧)驱动两个负载时,驱动器的走线在2英寸后分成两个3英寸.每个都连接到负载的部分.阻抗-60Ω,电源电压-3.3V,源端接-43Ω,负载电容-5pF.
PCB上的两个或更多Oscillator可能需要相同频率的输入时钟.使用时钟驱动多个负载的一种方法是使用扇出缓冲器,这需要额外的电路板空间和功率.另一种方法是将一个输出连接到多个负载.将一个输出连接到多个负载的首选方法是将单个传输线路由到尽可能靠近负载,并使用星形连接将负载连接到短路径,因此负载在路径末端被认为是集总的.该方法要求负载彼此足够接近.
如果负载彼此相距太远而无法使用集总负载配置,那么在某些条件下,可以使用一个输出来驱动两条输电线路分离负载.这种配置要求输出驱动器具有比驱动单条传输线更高的电流驱动能力,当使用60Ω和更低阻抗的传输线时,不建议将其与1.8V版本的SiT1602和表2中列出的其他器件一起使用.在将此配置合并到设计中之前,建议使用IBIS模型运行信号完整性仿真.
某些驱动程序可能没有足够的驱动能力来处理两条传输线.如果振荡器输出和负载之间的距离足够小,则可以考虑星形拓扑.典型石英晶体振荡器的输出驱动器强度不足以驱动三条或更多条传输线,并且可以在PCB(50-60Ω)上轻松设计走线阻抗.SiTime晶振不建议从单个驱动器驱动三条或更多条传输线.
驱动在迹线末端集中的多个负载
驱动多个晶振负载的最简单方案是在传输线末端点亮负载(图3).如果负载可以放置得足够靠近传输线的末端,则可以实现,使得将每个负载连接到传输线的迹线不长于信号边缘的有效长度的六分之一.负载必须以”星形”形式连接,如图3所示.串联终端电阻的值的计算方法与单个负载情况相同(公式2). 图4说明了图3中针对SiT8208-3.3V石英晶体振荡器的方案的Altium Designer仿真结果,其中Rs=43Ω,CL=5pF,时钟接收器数量-2,短截线长度0.5英寸(~75ps).如果短截线太长,则反射会导致信号完整性问题(见图5).
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