Jump to content

    
Sign in to follow this  
iiv

Fanaout 160x надо ли повторять?

Recommended Posts

Добрый день,

 

есть МК, к одной выходной ноге которого подключено N цифровых оптокоплеров (Si8620BD-B-IS). По даташитам с МК нога может до 40мА давать. Напряжение на МК и ноге 3.3В

 

Раньше у меня было N=40 оптокоплеров, все работало классно и надежно. Недавно поменял и нарастил конструкцию, теперь стало N=160.

 

Заметил, что про 10кГц все тоже надежно работает, а при 1МГц почти всегда есть пропуски.

 

Если считать, что 1МГц и 40мА, при 160 оптокоплеров в параллель, то на каждый мне надо 250мкА или около 70пФ паразитной емкости. В даташите входной ток не нашел, паразитная емкость ноги на землю 3пФ.

 

Гипотез две

1. у меня в проводах 70пФ набегает (там от МК до оптокоплеров примерно 30см),

2. либо таки сами оптокоплеры потребляют с пина около 250мкА.

 

Скажите, пожалуйста, правильно ли я понимаю, что мне надо поставить какой-то повторитель, и, если да, то что? Мосфет драйвер на 3.3В вроде не бывает, а что еще может существенно больше 100мА дать на частоте где-то до 5МГц?

 

Спасибо!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Хорошо бы проверять осциллографом что происходит на линиях при большой частоте. 
Хорошо бы проверить способен ли контроллер отдавать такой ток суммарный. Всё ли хорошо у него с разводкой линий питания... И проверить что происходит по питанию при подобных нагрузках.

Если контроллер не тянет то да нужно ставить усилители. Может быть просто буферы из обычной логики. А может и полевичка хватит какого по шустрее.

 

P.S. Глянул подробнее. Это не оптопара. Это вполне логическая микросхема. По входам отлично должна управляться с контроллера. Проблема в чём то другом. Разводка питания, помехи или ещё что..... становитесь осциллографом и ищите. Повторитель не поможет.

Share this post


Link to post
Share on other sites
37 minutes ago, iiv said:

что мне надо поставить какой-то повторитель, и, если да, то что? Мосфет драйвер на 3.3В вроде не бывает, а что еще может существенно больше 100мА дать на частоте где-то до 5МГц?

Посмотрите в сторону шинных формирователей, они для того и созданы, что бы на один выход вешать несколько входов. N = 160 уже очень большое количество, тут уже все надо считать и емкость подвода и правильность питания. Кстати в одном формирователе несколько вентилей, я бы использовал максимальное число, т.е. на один выход повесил минимально возможное количество

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо большое, за советы!

32 minutes ago, MegaVolt said:

P.S. Глянул подробнее. Это не оптопара. Это вполне логическая микросхема. По входам отлично должна управляться с контроллера. Проблема в чём то другом. Разводка питания, помехи или ещё что..... становитесь осциллографом и ищите. Повторитель не поможет.

вот я сам тоже об этом думаю, у меня получается, что все эти 160 пинов вначале объединяются примерно по 10 (от 6 до 14), и далее от каждой такой группы идут в виде 20 проводков почти в параллель. Далее по 10 они попадают на 2.54 колодку, в которой все пины на одном полигоне и уже эта пара идет на ногу МК.

У МК рядом 3А DC-DC (TPS82130), который питает и МК, и питание оптопар, они при 1МГц когда их было 40, потребляли 400мА, а сейчас должны 1.6А потреблять, то есть на МК оставшиеся полтора ампера должны хватить. Осциллограф на питание МК ставил, визуально скачков не наблюдал.

12 minutes ago, ded2016 said:

шинных формирователей

скажите, пожалуйста, а как такое правильно по-английски называется, а то вроде описание в гугле есть, что конкретно искать в farnell, mouser или digi-key - так и не смог понять.

 

Спасибо!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Как я понимаю шинные формирователи будут жрать точно так же как и данные микрушки...
Я так понимаю вопрос наводок где то.... нужно вначале с осциллографом зафиксировать глюк потом думать как его решать. Иначе это гадание на кофейной гуще.

Шинный пормирователь это например SNxxxx245

Share this post


Link to post
Share on other sites
15 минут назад, iiv сказал:

а как такое правильно по-английски называется

buffer/line driver. Например, 74LVC244A.

5 минут назад, MegaVolt сказал:

Как я понимаю шинные формирователи будут жрать точно так же как и данные микрушки...

Микросхемы, с Вашего позволения. Нет, дело не в "жрать", а действительно в нагрузочной способности выхода МК. В том числе по отношению к емкостной нагрузке. Проблема хорошо известна в цифровой технике прежних лет. Именно для её решения шинные формирователи и придумали.

Share this post


Link to post
Share on other sites
24 минуты назад, Herz сказал:

buffer/line driver. Например, 74LVC244A.

Микросхемы, с Вашего позволения. Нет, дело не в "жрать", а действительно в нагрузочной способности выхода МК. В том числе по отношению к емкостной нагрузке. Проблема хорошо известна в цифровой технике прежних лет. Именно для её решения шинные формирователи и придумали.

Данный преобразователь выдаёт 50мА по выходу. Контроллер 40. По моему это не та разница ради которой нужно ставить дополнительно 20 микросхем.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо большое, MegaVolt и Herz советы!!

 

Я пролистывал в мойсере buffer/line driver, но, повидимому на них не остановился из-за того, что у них выходной ток обычно 20-30мА, то есть даже меньше чем у моего МК.

 

Скажите, пожалуйста, правильно ли я понимаю, что buffer/line driver от 5МГц и выше с током больше 30мА не бывает, и всяко я должен топологию звезда делать: то есть МК раздает на 10, а те, в свою очередь, каждый по 16.

 

PS: потыкался еще осциллографом, получается, что если прижаться к ноге оптопары, то часто там какая-то чехорда идет, вместо сигнала, а вот с ноги МК - сигнал более менее похож на истину.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, iiv said:

Если считать, что 1МГц и 40мА, при 160 оптокоплеров в параллель, то на каждый мне надо 250мкА или около 70пФ паразитной емкости. В даташите входной ток не нашел, паразитная емкость ноги на землю 3пФ.

двойку там не потеряли, что за 1мкс надо успеть и зарядить и разрядить?

а вот 35пФ на 30см уже вполне наберутся.

и 40мА на ногу МК тоже довольно оптимистично, тем более что выходы "1" и "0" не всегда одинаковые по току.

кроме упомянутого lvc244a можно ещё на мелкие драйвера мосфетов для этой же цели посмотреть можно они к ёмкостным наргузкам привычные,

типа mcp1401 (он правда 5нФ на 5МГц возможно и не раскачает при 5в) но там рядом полно драйверов и позлее https://www.microchip.com/ParamChartSearch/Chart.aspx?branchID=90101

 

5 minutes ago, iiv said:

Скажите, пожалуйста, правильно ли я понимаю, что buffer/line driver от 5МГц и выше с током больше 30мА не бывает, и всяко я должен топологию звезда делать: то есть МК раздает на 10, а те, в свою очередь, каждый по 16.

да если ему все выходы запараллелить тоже ничего особо страшного не случится.

Share this post


Link to post
Share on other sites
34 minutes ago, _pv said:

двойку там не потеряли, что за 1мкс надо успеть и зарядить и разрядить?

ой, да, точно, спасибо, что заметили!

34 minutes ago, _pv said:

и 40мА на ногу МК тоже довольно оптимистично, тем более что выходы "1" и "0" не всегда одинаковые по току.

тут у меня оптимизма совсем нет, так как еще 8 выходов того же контроллера попадают на ту же оптопару, но каждый пин с fanout x20, а еще другие 8 пинов тоже что-то по 2-3мА управляют. Суммарно МК может и захлебывается из-за этого.

 

Похоже, что мосфет-драйверов на 3.3В нет, только логика.

 

Скажите, пожалуйста, правильно ли я понимаю, что, в моем случае, было бы правильнее перейти на 5В питание МК, и тогда можно было бы использовать большой набор мосфет драйверов?

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, iiv сказал:

Далее по 10 они попадают на 2.54 колодку, в которой все пины на одном полигоне

В этом месте надо было поставить любой буфер-разветвитель, например.

Share this post


Link to post
Share on other sites
35 minutes ago, iiv said:

Похоже, что мосфет-драйверов на 3.3В нет, только логика.

Скажите, пожалуйста, правильно ли я понимаю, что, в моем случае, было бы правильнее перейти на 5В питание МК, и тогда можно было бы использовать большой набор мосфет драйверов?

на 5В можно только изоляторы и драйвер посадить, а всё остальное как есть оставить, у драйверов обычно logic input high 2.4В, т.е. от 3В логического сигнала работать будут.

но если всё уже 3В и питания кроме 3В нету, возможно проще будет обычные логические буфера параллелить, чем менять питание.

ну или повторитель из какого-нибудь видеоусилителя сделать вроде LMH6639, но с большой емкостной нагрузкой тоже аккуратно надо.

Share this post


Link to post
Share on other sites
27 minutes ago, iiv said:

Скажите, пожалуйста, правильно ли я понимаю, что, в моем случае, было бы правильнее перейти на 5В питание МК, и тогда можно было бы использовать большой набор мосфет драйверов?

Не факт, просто у вас очень много проводников на выходе и...

42 minutes ago, iiv said:

потыкался еще осциллографом, получается, что если прижаться к ноге оптопары, то часто там какая-то чехорда идет, вместо сигнала, а вот с ноги МК - сигнал более менее похож на истину.

Ну вы же сами все увидели

 

 

27 minutes ago, iiv said:

Похоже, что мосфет-драйверов на 3.3В нет, только логика.

 

Да не нужны вам (и не помогут тут) драйвера 

 

42 minutes ago, iiv said:

и всяко я должен топологию звезда делать: то есть МК раздает на 10, а те, в свою очередь, каждый по 16.

Ну вот и пришли вы к истине и сами, ну может и не 10х16, но...

Поймите, что давным давно в далекой галактике  раньше, когда не было такой степени интеграции миропроцессорных схем и люди программировали бамбуковые палочки  и приходилось ставить отдельно (в своих корпусах) ОЗУ ПЗУ, АЦП, ЦАП, таймеры и др., и по всему устройству таскать шину данных и шину адреса, а потом все это подключать к процессору эта задача была глубоко исследована и решена, при помощи специальных микросхем (вам уже терминов накидали, добавлю: Transceiver, Octal Bidirectional Transceiver ), отсюда и название - "шинный формирователь" процессорная проблема ушла, но микросхемы применяют, выпускают и разрабатывают...

Не стоит пытаться из говна и палок приспособить драйвер или еще что-то приляпать к задаче, которая решена еще даж до моего рождения специальным способом.

 

Edited by ded2016

Share this post


Link to post
Share on other sites

Огромное спасибо всем за очень важное для меня обсуждение!

 

Поставлю два восьмибитных logic buffer на этот fanout, а также еще по такому буферу на каждый канал с fanout x20, и тогда все мои 160 оптопары должны будут успешно работать.

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 часа назад, MegaVolt сказал:

Данный преобразователь выдаёт 50мА по выходу. Контроллер 40. По моему это не та разница ради которой нужно ставить дополнительно 20 микросхем.

Нет, Вы не поняли. Тут не в сумме миллиампер дело. ded2016 прав.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this