Modelo de circuito, microcontrolador a cable de bus periférico

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Para mi proyecto, tengo que conectar un sensor IMU a través de SPI con un microcontrolador Cortex M4 (Teensy 3.6). El sensor debe tener una separación de aproximadamente 0,5 m, por lo que probablemente tendré que agregar algunos extras para tratar con los cables más largos de lo normal.

Idealmente, me gustaría calcular / simular mi bus antes de soldar todo. Hice un modelo LTSpice para simular el comportamiento de una onda cuadrada de 1MHz (ver más abajo). Lo que no estoy seguro es si he modelado la entrada de uC y Sensor correctamente (como lo es ahora la uC simplemente flotaría alta). De las hojas de datos solo pude deducir que el uC tiene una capacidad de 7pF en sus pines digitales y el IMU (MPU9250) 10pF. Así que agregué dos condensadores como se muestra en el siguiente esquema. Además, el tablero de ruptura IMU tiene un tirón de 10k. Lo que no pude encontrar es si hay un segundo pull-up interno que me estoy perdiendo.

Quiero usar la simulación para tener una idea de dónde puedo ajustar mis componentes para que se mantengan dentro de los márgenes de tiempo de subida y evitar los efectos de la línea de transmisión agregando un filtro de paso bajo si es necesario.

Apreciaría cualquier comentario sobre esto.

    
pregunta Skaveelicious

1 respuesta

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Quiero usar la simulación para tener una idea de dónde puedo ajustar mi   Componentes para mantenerse dentro de los márgenes de tiempo de subida y evitar la transmisión.   efectos de línea agregando un filtro de paso bajo si es necesario

Es probable que agregar un filtro de paso bajo no ayude en nada a su situación, ya que ralentizará su señal y creará pérdidas. Y no puedes evitar los efectos de la línea de transmisión. Pero la buena noticia es que no tiene que preocuparse por los efectos de la línea de transmisión y el emparejamiento hasta que llegue al rango de 10 MHz. Pero la fuente no es una fuente de 50Ω, por lo que habrá poca reflexión.

De lo que tendrá que preocuparse es de la inductancia del cable y del acoplamiento mutuo.

Entonces, su circuito debería verse más como esto: (Sé que esto no es exactamente su circuito, pero preste atención a la forma en que se dibuja el suelo, no hay 'bases verdaderas', siempre hay inductancia y resistencia parásitas, esto es un problema con sensores en cables)

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

La ruta de retorno actual no se puede ignorar, un problema que encontrará es que hay un acoplamiento mutuo entre ambos cables. ¿Cuánto cuesta este? No hay forma de saber sin experimentación. Por lo tanto, el mejor camino a seguir sería preguntarse si correr a 1MHz realmente sería un problema con todos estos efectos, desde mi experiencia, la respuesta es "no", especialmente si se trata de una señal digital. Probablemente sea mejor colocar un interruptor desplegable junto al sensor.

Si realmente insiste en modelar, puede crear un modelo e incluir tantos efectos como desee, pero se da cuenta de que el mundo real siempre será diferente, si puede modelar más del 75% de los efectos. entonces eres bueno

    
respondido por el laptop2d

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