novato: cambio de nivel ajustable del comparador

0

Estoy tratando de construir un analizador lógico fpga simple y me pregunto cómo diseñar mejor el circuito de entrada.

Me gustaría admitir 8 canales, voltaje entre 0-5V, con un rango de umbral ajustable (digamos entre 0.7V ~ 2.8V) conectado a pines tolerantes de 3.3V. No estoy seguro de qué frecuencia puedo esperar alcanzar, lo más alto posible, supongo ...

Ya que soy bastante nuevo en la electrónica, no estoy seguro de cómo aprender esto,

Mi primera idea fue usar algo como un LP38500TS regulador lineal ajustable para el umbral, conecte eso a la entrada invertida de un comparador y mi señal de entrada al no invertido y configure VCC a un valor superior a 5 V y luego tenga un divisor de voltaje después del comparador para bajar la señal a 3,3 V. .

Lo probé en ltspice y se veía bien ... :) Pero tengo la sensación de que hay formas mucho mejores de hacer esto.

  • ¿Este diseño funcionará incluso en el mundo real?
  • ¿Cuál sería el diseño más fácil / mejor / más inteligente? (Estoy seguro de que hay uno ...). No me sorprendería si estoy haciendo esto más complicado de lo que realmente es.
pregunta tanstaafl

1 respuesta

2

Para hacer un analizador lógico, el cuello de botella principal de la velocidad será su comparador de voltaje. Incluso los súper rápidos no suelen ser tan rápidos como un búfer lógico digital normal. Un comparador con un retardo de propagación de 4 ns se considera súper rápido para analógico pero no muy rápido para lógica digital. 4ns funcionaría para un analizador que se ejecuta en algún lugar en el rango de 50-100 MHz, que es apenas adecuado para muchas de las cosas que hago.

Si I estuviera haciendo un analizador lógico, simplemente usaría las entradas FPGA normales junto con algunas características de protección para evitar daños de las entradas de 5v y ESD, principalmente una resistencia limitadora de corriente y algunos diodos de protección ESD .

Pero pasemos al umbral del comparador de voltaje. Yo crearía un DAC. La forma más fácil es emitir una señal PWM desde el FPGA y ejecutarla a través de un filtro RC. La salida del filtro RC debe ser una tensión analógica, mientras que la tensión está relacionada con el ciclo de trabajo de la señal PWM. Comience con 3.3K ohms y 1 uF, y vaya más grande si hay demasiado ruido en esa señal. Luego almacene la salida RC en un simple Opamp. La salida del opamp va a los comparadores de tensión. Es posible que necesite varios búferes o una cascada / árbol de búferes si tiene muchos comparadores.

Otra cosa a considerar es que muchas comparaciones / operadores no manejan entradas de carril a carril. Esto es más importante cuando sus entradas son señales de bajo voltaje, como 1.5 y 1.2v. Pero podría ser un problema incluso con las entradas lógicas de 3.3 V si no selecciona cuidadosamente el comparador. Una forma de evitar esto es apagar su comparador con algo distinto a GND y + 3.3v (o lo que sea). Tal vez -1.0 y + 5v es más apropiado. Sin embargo, tenga en cuenta que le da a la FPGA voltajes de entrada válidos, de lo contrario, se arriesga a aumentar eso.

¡Buena suerte!

    
respondido por el user3624

Lea otras preguntas en las etiquetas