2 ila 3 GHz'e kadar çalışan bir XOR geçidine ihtiyacınız var

2 ve 3 GHz frekansında bir kare dalga girişi sunulduğunda güvenilir bir şekilde çalışacak bir XOR geçidine ihtiyaç duyduğum alışılmadık bir durumla karşılaştım. Masaüstü CPU'ların bu hızlarda çalışabilen mantık kapılarına sahip olduğunu biliyorum, ancak bunu yapacak herhangi bir IC bilmiyorum. Transistörlerin kapısını oluşturmaya çalışmalı mıyım?

Ayrıca, bu hızlarda, zemin düzlemleri, hafif virajlar ve mikroşerit kullanmak konusunda endişelenmem gerekir mi?

Uzun zamandır en hızlı mantık ailesi ECL olmuştur ve hala da öyle. Son zamanlarda sıklıkla göz ardı edilmesine rağmen, PECL ve LVPECL (esasen olumlu tedarik ECL ve diferansiyel PECL) gibi gelişmeler, aileyi mantıksal geçişte ön planda tutmuştur. Çoklu kaynakların ve negatif voltajların önceki sınırlamaları ortadan kaldırılmıştır, ancak çoğu durumda geriye dönük uyumluluk mevcuttur.

MC10EP08 / MC100EP08 cihazları, gereksiniminizi karşılayacaktır http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/MC10EP08-D.PDF

Oldukça iyi değil, aynı zamanda neredeyse spesifikasyonlarınızla buluşuyor http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/MC10EL07-D.PDF

Digikey'den (stokta) temin edilebilir http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.dll?Detail&name=MC100EP08DTGOS-ND

PECL modunda, bunlar Vcc = 3.3V ila 5V ve Vee = 0V arasında çalışacaktır.

Maksimum frekans, tipik olarak 250 pikosaniye (!) Tipik ve 25 piksitede maks. 300 pikosaniye gecikme süresi ile <3 ps / sn'lik bir devir sayısı <1 ps.

Digikey bir dizi ECL geçidini listeler.

3 GHz çalışması muhtemelen bu gibi mevcut kapılara bırakılırken, ECL tipi topolojiye sahip ayrı parçalar kullanarak son derece yüksek hızlı kapıları kendiniz uygulamak nispeten kolaydır. Eski ECL kapılarının eşdeğer devrelerine bakmak iyi bir başlangıç ​​sağlar (modern veri sayfaları genellikle sonuçların nasıl elde edildiğine dair hiçbir ipucu olmadan genel fonksiyonel diyagramlar verir). Gates aslında çok tanıdık uzun kuyruklu çift tipi düzenlemelerdir. Çaba ve maliyet başına performans, diğer birçok yaklaşımdan çok daha iyi olmakla yükümlüdür.

"LVPECL, VML, CML ve LVDS Seviyeleri Arasında Arayüz Oluşturma" konusunda mükemmel bir TI eğitimi, empedans eşleştirme, iletim hatları, yansımalar, önyargılama ... ve işlevselliğin nasıl elde edildiğine dair diyagramlar içerir.

http://focus.ti.com/lit/an/slla120/slla120.pdf

Yaklaşım değişikliği öneririm. Neden böyle bir XOR'a ihtiyacınız olduğunu söylemiyorsunuz, ancak daha iyi köşeler ve zemin düzlemleri hakkında soru soruyorsanız, bu tür bir devreyi yapmak için gerekenlere sahip olmadığınızı önereceğim. Bu sitedeki insanların% 99,99'unun bunu yapamayacağından şüpheleniyorum çünkü ben de dahil, ve daha önce GHz devreleri yaptım! Bu nedenle, 3 GHz XOR yapmaya çalışmak yerine, istediğinizi bu kadar yüksek hızlara ihtiyaç duymayan bir şekilde başarmanın farklı bir yolunu bulmanızı öneririm.

Sadece kendimi netleştirmek için, bu yüzden yaklaşımınızı değiştirmenizi öneriyorum ... Diyelim ki 3 GHz XOR yapabilirsiniz, o zaman karşılaşacağınız bazı sorunlar ve çözümler:

1. Bunu tek tek transistörlerden yapamazsınız, çok yavaş. TTL tipi parçalar da çok yavaş. Bunun yerine, bazı yüksek hızlı mantık parçalarını düşünmeniz gerekir. Gün içinde ECL veya PECL parçalarını kullanabilirsiniz (TTL gibi farklı bir aile, ancak değil). Şimdi ne kullanacağınız hakkında bir fikrim yok ya da ECL / PECL parçaları hala etrafta olsa bile. Tabii ki özel fişler de büyük bir maliyetle yapacak.

2. Yer uçakları, kesinlikle. Kontrollü empedans PCB'leri, yup. Belki diğer gereksinimlere bağlı olarak 6 veya 8 katmanlı PCB'ler. Kesinlikle en az 4 katman. Hafif virajlar da olabilir. Mikroşerit / mikro düzlem izleri, kesinlikle. Ve tabii ki PCB düzenine çok dikkat etmelisiniz. 3 GHz'in yaklaşık 0.333 ns olduğunu unutmayın.

3. Hepsini oluşturduktan sonra, işe yaramadığını varsayalım. Sonra ne? O kapsamı çıkarın! En hobisi olan o-kapsamlar 100 MHz civarındadır. Ofisimde 1 GHz, 4 kanallı bir kapsamım var 10K ABD Doları, ancak 1 GHz probunun maliyeti 2K ABD Dolarıdır. En az 5 veya 6 GHz ve 3 kapsam probuna ihtiyacınız olacaktır. Bir süredir fiyatlandırmadım, ancak en az 10 bin dolara ve belki de 30 dolara mal olacak.

Bu nedenle, bunu yapmak için zor olan parçaları kullanmanız, çok katmanlı bir PCB'de karmaşık bir düzen yapmanız ve doğru çalışmadığında (olasılıklar olmayacak) anlamanıza yardımcı olması için o-kapsamına çok para harcayın. Ardından işlemi tekrarlayın, çünkü 3 GHz'de kusurları düzeltmek için PCB'nizi yeniden çalışamazsınız. Ah!

Ve son olarak, bazı On-Semi ECL XOR Kapısı için bir bağlantı: http://www.onsemi.com/PowerSolutions/product.do?id=MC100EL07 Sadece 2 GHz yapabiliyor gibi görünüyor. 3 GHz bir streç gibi görünüyor, ancak tamamen söz konusu değil. Bu çip için bir değerlendirme panosu var (vay, daha önce bir XOR kapısı için bir değerlendirme panosu görmedim). Bu yolda ilerlemekte ısrar ediyorsanız, bu yönetim kurulu en iyi seçeneğiniz olabilir (Digikey'de 137 ABD doları). Ama yine de bir o-kapsama ihtiyacınız olacak.

3Ghz? Dostum, gerçek sıkıntıların var :-)

Transistörlerin yapılması bir seçenek değildir - En hızlı transistörlerde bile 100 Mhz'den fazla gitmezsiniz. Ana sorun, iz uzunlukları ve EM etkileşimi ve slooooww transistörleridir.

Gerekli hızda ayrı bir çipiniz olsa bile - 10-15Ghz bant genişliğine kadar sinyal iletme konusunda çok endişelenmeniz gerekecek (en azından bazı görünür cephelere sahip olmak için, hedef dijital frekansınızın çoğunu aktarabilmeniz gerekir). Ayrıca, bu hızda, sinyal yansımaları her yerde empedans eşleşmesini gerektirecektir (= yani sadece yer düzlemine değil, aynı zamanda özel PCB kalınlığı ve iz genişlikleri + sonlandırma) ... Cehennem dünyası.

Tek güvenilir çözüm, XOR geçidini cihazınızın geri kalanına sahip özel ASIC içinde bırakmaktır. 0.25um'da bile 3Ghz XOR'a kolayca sahip olabilirsiniz.

Muhtemelen sizin için biraz fazla, ama Hitit'ten HMC721LC3C 14 GHz için iyidir. Digikey'de bu yazı itibariyle 10 adet stok bulunmaktadır.

Değerlendirme PCB'lerinden ayırabileceğiniz, çoğu daha az talepkar gereksinimler için geçerli olacak bazı tasarım bilgileri vardır.

Hızlı bir örnekleme kapsamına sahip olmak gerçekten yararlıdır - PCB kıvrımları, konektörler, vize vb. t Çok portatif olmak.