1. А вы в своих схемах обращаете внимание на помехозащищенность?

[AJIEKCEu 0]

Итак, хотелось бы знать мнения.

 

Сразу оговорюсь, что речь идет о работе обычных железок в обычных условиях. Высокого уровня помех особо не ожидается, все помехи собственные, устройства работают на достаточно высокой частоте (ПЛИСы - 250МГц+, процессор - 600+).

Кроме того, речь идет об однофазных сигналах. Дифференциальные пары - тоже смотрим в обязательном порядке, но требования там другие.

 

При разработке своих схем мы в обязательном порядке убеждаемся, что выход микросхемы источника (далее А) выдает уровни, которые с запасом правильно принимаются микросхемой приемника (Далее Б).

Итак, у нас в обязательном порядке проверяется, что Voh(A) - Vih(B) > const и Vil(B) - Vol(A) > const. И для определенности, в рамках этой темы предлагаю именно эти величины (Voh - Vih и Vil - Vol) называть помехозащищенностью.

 

Как правило эти величины Voh и Vol даются для достаточно больших токов: 8-16-24 мА. С учетом этого Vol для некоторых микросхем питающихся от 3,3В дается на уровне 0,5В. Vil достаточно часто 0,8В. Итого разницу получаем 0,3В.

Если смотреть более низкие напряжения питания, то уже для 2,5В найти пару микросхем с запасом более 0,3В получается только в том случае, когда напряжение Vol и Voh специфицировано для малых токов (скажем ниже 2мА, иногда вплоть до 50мкА). Однако, многие производители не спешат анонсировать уровни для таких токов. При этом например Xilinx для LVCMOS12 (напряжение 1.2В) для Spartan-6 показывает отрицательные запасы. При этом на форуме они пишут, что как правило ток очень маленький и на таком токе Voh практически не будет отличаться от напряжения питания. Но, тем не менее, в даташитах эти значения не дают.

 

Далее вопросы:

1. А вы обращаете внимание на помехозащищенность?

2. Если да, то какой величины вам достаточно? И откуда взялась эта цифра?

3. Сталкивались ли вы с трудностями подбора компонентов с нужной вам помехозащищенностью? И если да - как решали?

 

Отвечу сам на свои же вопросы, иначе будет не честно.

1. Да. Обязательно.

2. Стремимся к 0,4В. Однако не всегда удается. Как правило при обмене между каким-нибудь процессором и ПЛИСом (или Ethernet Phy) на 2,5В получается 0,28. Взялась цифра 0,4В больше из истории. Ходят легенды, что однажды промерили всю плату и решили, что 0,4 точно хватит. Кроме этого смотрели уровень помехи на единичном уровне сигнала на длинной трассе (около 30 см) при переключении соседних сигналов. Получили - выбросы по амплитуде порядка 125мВ (размах между минимум и максимумом - 250мВ). С одной стороны, 400 мВ явно больше, с другой, 280 мВ (которые получаются на связях с питаловом 2,5 В) - уже не кажутся таким уж большим запасом.

3. Ага. Сталкивались. В случае буферов и размножителей синхры - подбираем микросхемы, где специфицированы уровни на низкий ток. А вот с ПЛИСами - проблема. С процессорами - тоже. Отчасти поэтому я и хочу узнать как у вас обстоят дела.

 

Сразу скажу, что фактический уровень логического нуля составляет порядка 150 мВ (это уже вместе с шумами), а логической единицы (при напряжении питания 2,5В) примерно 2,4В. То есть фактический запас на измеренной при нормальных условиях плате - сильно больше. Но наш подход на текущий момент - принимать только те цифры, что написаны в даташите и гарантируются производителем.

 

Прошу желающих высказываться.

 

Всем спасибо.

 

ЗЫ. Понял, что форум совсем не тот! Просьба модераторам перенести в "Цифровые схемы, высокоскоростные ЦС".