Dividir un reloj de ~100 MHz en una PCB

Tengo una PCB con una entrada de reloj sinusoidal de un solo extremo a través del conector SMA. (Debe provenir de una fuente de reloj externa de bajo jitter).

Este reloj se usa en varios lugares (como referencias) y, por lo tanto, la fluctuación es la mayor preocupación.

Entra en múltiples circuitos integrados (digamos 3 por ahora). La entrada a estos circuitos integrados tiene que ser sinusoidal . La impedancia de entrada de las entradas de reloj es capacitiva (como los inversores CMOS).

Teniendo en cuenta la división y la coincidencia de señales, ¿cuál es una forma adecuada de dividir y distribuir el reloj?

  1. ¿Puedo simplemente hacer una conexión en estrella desde el conector SMA a los distintos destinos o necesito algún tipo de búfer? En caso afirmativo, ¿cuál? (las distribuciones de reloj que encuentro se basan solo en inversores y, por lo tanto, no para relojes sinusoidales/baja fluctuación)
  2. ¿Es suficiente terminar una vez en el conector y usar simples trazas de PCB hasta los destinos?
  3. ¿Deberían las trazas ser tales que la impedancia característica sea de 50 ohmios o 50/#consumidores ohmios o tan delgada como sea posible?

Tomemos como ejemplo (IC1 e IC3 tienen un inversor autopolarizado como entrada e IC2 es un inversor CMOS discreto que está polarizado en el medio riel de su suministro):

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

PD: lambda/100 es de 3 cm para 100 MHz. Definitivamente no soy capaz de confinar todo dentro de eso. Sin embargo, digamos, 30 cm (lambda/10) debería ser posible.

Respuestas (2)

La impedancia de entrada de las entradas de reloj suele ser alta (como los inversores CMOS).

Una entrada con una capacitancia parásita de 5 pF presenta una impedancia reactiva de unos 318 ohmios a 100 MHz.

ingresa múltiples circuitos integrados (digamos 3 por ahora)

Ignorando los efectos de la línea de transmisión que son aproximadamente 100 ohmios de impedancia de entrada reactiva.

¿Puedo simplemente hacer una conexión en estrella desde el conector SMA a los distintos destinos o necesito algún tipo de búfer?

Todo depende de la impedancia de conducción de su fuente de 100 MHz: si es lo suficientemente baja y la sensibilidad de los 3 chips receptores es lo suficientemente baja, debería estar bien sin buffers. ¡Los búfer también tienen condensadores de entrada!

¿Es suficiente terminar una vez en el conector y usar simples trazas de PCB hasta los destinos?

Puede ser; 100 MHz tiene una longitud de onda de 3 metros y una regla general es que puede evitar las terminaciones si la longitud de la pista o el cable es inferior a una décima parte.

¿Deberían las trazas ser tales que la impedancia característica sea de 50 ohmios, 50/#consumidores o tan delgada como sea posible?

Probablemente no sea un gran problema dada la longitud de las pistas, pero si lo fuera, coincidiría con la impedancia de la fuente y esto podría no ser de 50 ohmios. No dijiste lo que era.

La respuesta abre nuevas preguntas (más que responder). Todo lo que está arreglado es la impedancia de la fuente en el otro extremo del cable SMA (50 ohmios). ¿Es esto lo suficientemente "bajo"? Y si usara tampones, ¿cuáles? Como se indicó, es una señal sinusoidal (un solo extremo) y el jitter es la mayor preocupación (se usa como referencia en varios lugares). Por lo tanto, agregar búferes potencialmente agrega fluctuación (particularmente inversores)
En cualquier caso, interpreto su respuesta como SÍ, MI CIRCUITO ESTÁ BIEN, NO SE NECESITAN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN/BUFFERS siempre que las trazas sean <30 cm y la fuente tenga 50 ohmios. ¿Es eso correcto?
No, eso no es lo que debes inferir. He dado respuestas a las preguntas básicas planteadas por usted, pero no sé nada sobre su circuito porque no ha dado muchos detalles.

Depende de cómo esté usando el reloj: si los chips que están siendo controlados usan el reloj para sincronizar datos entre ellos, entonces desea minimizar el sesgo del reloj haciendo coincidir cuidadosamente los rastros.

Si los rastros no son cortos, probablemente también deba terminarlos en serie para que dejen de sonar.

Esto no responde a la pregunta, pero es otra buena consideración. Como se indicó, el jitter es la preocupación más importante, el sesgo es secundario siempre que su tiempo relativo sea exacto. Actualicé mi pregunta para aclarar un poco las cosas.
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