Повышение частоты работы КМОП и борьба с помехами

Тика

Хотелось бы выжимать из микросхем серий типа 1554 частоты в 50-70 мГц, но так и не нашел проверенной информации. На частотах до 2-3 мегагерц все отлично работает в DIP корпусах даже на макетной плате без каких-либо блокирующих конденсаторов. Про повышение напряжения питания тоже интересно. Из источников, главной проблемой является индуктивность проводников и емкость между ними. Также, хотелось бы использовать панельки для DIP микросхем, которые впаяны как SMD. Плату планирую одностороннюю. Бороться с помехами, не знаю больше способов, кроме как заземлять выводы через резисторы, но может есть альтернативы?

Реклама

uk8amk

Может выбрать что-то посовременней?

С односторонней платой на таких скоростях тоже не всё бывает гладко.

Реклама

Тика

А это имеет смысл? Раздобыть серию с характеристиками лучше AC довольно сложно, хотя с обвязкой все может стать даже хуже.

просто КОТ

Задержка на 30пФ составляет 10нс -- вроде реалистично. Вы попробуйте выйти на режим, посмотрите на какой частоте начнутся сбои. А там уже будем думать. Если на 40МГц, а хочется 50 -- это одно дело. А если хочется 50МГц, а загибается на 10... то другое...

Реклама

Тика

На макетке с конденсаторами по 40 нФ на каждой схеме начинает сбоить при 8 МГц. (без панельки микросхемы), с ней же - разница незаметна. Это при напряжении питания 5,5 вольт. Схему набросать не могу, но там банально связка регистра КР1554ИД7, логики КР1554ЛН1 и пара регистров КР1554ИР33. Проверял все схемы по отдельности, на макетке все глючат на частотах 5-10 Мгц с конденсаторами, ЛНшка работает стабильней всего, а вот дешифратор - похуже регистров.

Реклама

просто КОТ

В дешифраторе больше логики внутри. Длиннее цепь. Есть вариантик... Может линию согласовать? Т.е. с сигнального провода на землю сопротивление переменное цепляешь. И настраиваешь. тут бы осциллограф в идеале... Имеется? Надо добиться максимально правильный формы сигнала.

Реклама

uk8amk

Сейчас глянул, оказывается АС - это российская 1554. Ну в целом довольно шустрая серия: http://www.chipinfo.ru/dsheets/ic/1554/
Только надо иметь в виду, что при соединении микросхем последовательно общая задержка увеличивается и соответственно понижается максимальная рабочая частота.
АС на макетке пробовал на 20-30МГц. Естественно там без длинных хвостов и с минимумом лапши. На 50-60МГц уже имеет смысл делать выравнивание задержек в линиях.

m.ix

НЕ знаю куда такие скорости, хотя вдруг с винта инфу читать.
http://photos.streamphoto.ru/3/3/7/03d3 ... 373733.jpg

Когда то паял платы кучами на военном заводе, так вот, для питания применяли своего рода шины и на них же вешали конденсаторы по питанию.
Шины так же экранировали один ряд микросхем от других и так же шины уменьшали потели на питание.

вот идут ступеньки микросхем
слева и справа идут как раз те самые вертикальные как рельсы шины.

Последние технологии применяют микросхемы без окружающей логики, чем меньше всяких дорог и соплей, тем микросхема работает быстрей.

Так же если присмотреться на материнку, то увидим зизаговские извилины, это сделано для уменьшения потерь и различных насасываний наводок и как правило они идут парами.

BOB51

Скорее всего топология разводки платки...
Было б на чего глянуть для начала - схемку и платку (сплан и лейоут или какая-нибудь графика) "на посмотремс" выложить...

Тика

Поставил резисторы на 8 кОм и избавился от лапши, пока на макетке тянет 26-27 мегагерц, более годно, но еще не торт. А получится ли хотя бы на таких частотах спрягать с 1533 серией? У ТТЛ этой серии вроде низкий выходной ток.

uk8amk, а конденсаторами шунтировали питание микросхем? Если да, то какими номиналами?

просто КОТ

И правда, у 1533 не шибко большой выходной ток. 0.4мА единица, 8мА ноль. Но в целом жить можно. А вот резисторы я б с 8кОм до 1кОм опустил. Или даже 470 Ом. А конденсаторы на питание обычно 100нФ. Ну... а вообще от 10нФ до пары микрофарад -- всё что угодно.

Тика

Смогу ли выжать хотя бы 50 Мгц, если установлю дешифратор 1533ИД3, выходы которого инвертирую через 1554ЛН1?

Попробую поставить резисторы на 1,5 кОм. С типом конденсаторов будет ли на таких частотах разница?

просто КОТ

Конденсаторы тут надо с наименьшим ЭПС и потерями на ВЧ. Плёнка, керамика. В таком духе. Резисторы рекомендую ещё уменьшить, до 470 Ом. Это данные из справочного листа 1533 серии. А 1554 способна работать и на 50 Ом линию. Вы ведь поймите -- на бОльших токах меньше сказывается емкостной характер нагрузки -- круче фронты. Так оно и быстрее.

А вот инверсию лишней микросхемой в идеале бы избежать... Чем меньше элементов в цепи последовательно, тем меньше суммарная задержка. Но... думаю должно получиться. Пробуй.

m.ix

https://img-fotki.yandex.ru/get/9827/98 ... c_orig.jpg
плата от WANG PC
4700 блокирующие конденсаторы.

Тика

Поставил конденсаторы К73 на 39 нФ, номинал резисторов вогнал в 600 Ом. Итого - чуть больше 30 мегагерц на макетке. Притом загибается только дешифратор. Регистр и логика адекватно себя ведут на нужных мне частотах.

просто КОТ

А что если заменить микру 1533 серии на 1554 серию, и резисторы понизить ещё номиналом? А напряжение ещё чуточку поднять....

Хотя, на самом деле, это мало что даст. Раз логика до 50МГ дотягивает, то проблема во внутренних цепях дешифратора.

IRMADE

Тика писал(а):Хотелось бы выжимать из микросхем серий типа 1554 частоты в 50-70 мГц, но так и не нашел проверенной информации. На частотах до 2-3 мегагерц все отлично работает в DIP корпусах даже на макетной плате без каких-либо блокирующих конденсаторов. Про повышение напряжения питания тоже интересно. Из источников, главной проблемой является индуктивность проводников и емкость между ними. Также, хотелось бы использовать панельки для DIP микросхем, которые впаяны как SMD. Плату планирую одностороннюю. Бороться с помехами, не знаю больше способов, кроме как заземлять выводы через резисторы, но может есть альтернативы?

На 155ТЛ2 можно получить 35 МГц, а уж на 1554ТЛ2 и все 200 вполне. Зачем такие сумасшедшие частоты в радиолюбительстве? И есть ли чем их смотреть?

просто КОТ

ТШ и прочая мелкая логика у него и не сбоит на 50МГц. Проблема с дешифратором. У него внутри на один такт должна произойти серия переключений. Вот и отстаёт...

BOB51

Следовательно или схемотехника ( с разводкой платы) хромает или многофазную синхронизацию вводить надобно ибо обработка достаточно сложна для простых решений.

GARMIN

Во-первых, непонятно, зачем такие частоты. Во-вторых, 10нс только для инвертора, для дешифратора все 50-60 нс. Согласен с предыдущим постом, нужен дешифратор на синхронной логике.