Supongo que esta fuente de reloj es una salida de reloj dedicada en la MCU, por lo que debería ser capaz de manejar las velocidades de giro perfectamente (suponiendo que está diseñado para estas frecuencias). Una posible fuente de llamada podría ser los efectos de la línea de transmisión (o cualquier problema de diseño incorrecto).
Una regla general es que si su longitud de onda es superior a 10 veces la longitud del trazado, puede ignorar los efectos de la línea de transmisión.
Una onda cuadrada está compuesta de armónicos impares, así que tomemos el quinto armónico a 500MHz. Con 2/3 de velocidad de propagación de la luz, la longitud de onda es de ~ .4m. Esto es más de 10 veces la longitud de su traza, por lo que es probable que pueda ignorarlo. Sin embargo, considerando el 7mo armónico y es una historia diferente. Ahora los efectos de la línea de transmisión son importantes.
La técnica habitual para evitar los efectos de la línea de transmisión es utilizar resistencias de impedancia emparejadas (no un filtro RC). Esto es relativamente fácil cuando tiene un cable con una impedancia característica nominal; es más difícil para una traza, y depende de la geometría. Por ejemplo, he vinculado la forma de calcular la impedancia característica de un microstrip . Por lo general, puede encontrar calculadoras en línea que manejan varias geometrías comunes.
Dado que la traza de su reloj siempre se originará desde la MCU, puede colocar esta resistencia de terminación en serie con la traza cerca del pin del reloj (nuevamente siguiendo la regla de oro de < 10 veces la longitud de la traza).
Otra forma de medir cuánto necesita preocuparse por los efectos de la línea de transmisión es este simulador de línea de transmisión en línea (conector descarado). En el armónico 11, la amplitud ha disminuido a 1/11 la amplitud de la frecuencia fundamental, por lo que puede usar la inversa del armónico 11 (909ps) como tiempo de subida y bajada. Elija un R1 (resistencia de terminación) mal emparejado y vea si el nivel de timbre supera el 10% (o la tolerancia que considere aceptable para su aplicación) para determinar si necesita preocuparse por la terminación.
editar:
La razón por la que no se usa un circuito RC es porque no resuelve el problema de la línea de transmisión. Para ilustrar esto, he creado dos circuitos:
Filtrar cerca de CPLD
El primer circuito coloca el filtro RC en el extremo receptor de la línea de transmisión (cerca del CPLD).
SimuléestousandovariosvaloresparaC1.R1yR2fueronelegidosintencionalmenteparanocoincidirconlaimpedanciacaracterística.
C1=100pF(\$f_{-3dB}=1590MHz\$)
C1 = 330pF (\ $ f _ {- 3dB} = 482 MHz \ $)
C1=500pF(\$f_{-3dB}=318MHz\$)
Como se puede ver, ninguno de estos es efectivo para reducir el sobreimpulso; simplemente convierten tu bonita onda cuadrada definida en basura.
Filtrar cerca de MCU
C1=100pF(\$f_{-3dB}=1590MHz\$)
C1 = 330pF (\ $ f _ {- 3dB} = 482 MHz \ $)
C1=500pF(\$f_{-3dB}=318MHz\$)
Parece que esta es una técnica efectiva, sin embargo, si nos fijamos en el caso de 500pF, el borde del reloj se está volviendo cada vez más como un exponencial. Eventualmente, disminuirá la amplitud de salida, lo que no es bueno.
Podría crear un filtro de orden superior que sea mucho mejor para eliminar solo las frecuencias por encima del límite de la línea de transmisión, pero hay problemas:
- Estos realmente rodean el problema real, y no siempre se pueden usar.
- Estos requieren muchos componentes y ocupan una gran cantidad de salas de juntas. ¡Incluso puedes encontrar efectos de línea de transmisión antes de llegar al final del filtro!
- Una resistencia de terminación es una resistencia única, que no es difícil de hacer.
