Tengo una tarjeta PCI 5V GPIO que golpea SPI a través de un cable de 10 pies. El reloj SPI está funcionando a 800Khz. El cable se conecta a una placa y las líneas SPI se alimentan directamente a los SPI IC. Sé que SPI es una comunicación breve a nivel de directorio, pero no puedo cambiar nada de eso en el futuro.
Cuando miré el reloj SPI y las líneas MOSI, vi un pulso de 12 V en el borde ascendente/descendente que duró aproximadamente 40 ns. Eso me dice que hay una inductancia significativa en la línea de transmisión. No puedo cambiar nada en la tarjeta/cable PCI y no puedo ralentizar la potencia de la unidad de la línea. Intenté agregar una resistencia en serie de 100 ohmios en el lado de la placa, pero eso no tuvo ningún efecto ya que la inductancia todavía está entre la unidad y la resistencia en serie. Un filtro RC en el lado de la placa de 100 ohmios, 1nF también tuvo poco efecto.
Mi próximo paso es agregar un búfer IC que pueda manejar los picos y no pasarlos. Solo quería ver si alguien más tenía una sugerencia o podía recomendar un buen búfer IC.
Gracias.
Estás aplicando mal la resistencia.
El problema es que la entrada del chip receptor tiene una impedancia mayor que la impedancia característica de la línea de transmisión. Poner una resistencia en serie en el destino no ayudará mucho con el problema inicial. En su lugar, debe usar una resistencia de derivación a tierra.
Si desea utilizar una resistencia en serie, debe estar en el extremo de envío. Debido a que el controlador tiene una impedancia baja en relación con la línea de transmisión, también se obtiene una discontinuidad allí y se produce una reflexión invertida. Si coloca una resistencia en serie en el controlador que coincida con la impedancia de la línea, entonces se absorbe y elimina el timbre causado por la propagación de ida y vuelta de los reflejos invertidos que es tan evidente en su alcance.
Un caso interesante es una resistencia en serie en el controlador y una entrada de receptor de alta impedancia sin un terminador. Inicialmente, la resistencia en serie y la impedancia de línea forman un divisor de voltaje, y solo la mitad del paso aplicado baja por la línea. Cuando llega al extremo "abierto" formado por el receptor, se refleja en fase, duplicando el voltaje de regreso al original. Cuando el reflejo vuelve al transmisor, es absorbido por el receptor. Gradualmente, el voltaje de la línea flota hasta el voltaje del controlador, ya que las situaciones se vuelven más como CC que como una función de paso.
En este momento tengo una solución 'suficientemente buena', pero me gustaría tener una mejor idea sobre esto en el futuro.
La imagen 1 es de 100 ohmios en serie en el lado del PWB. Como puede ver, el pico en la señal del reloj de 5 V cayó de 12 V a 9 V, pero sigue siendo demasiado alto. La resistencia en serie más grande, como 200 ohmios, tuvo poco efecto adicional.
La imagen 2 es de un filtro de 100 ohmios/1nf en el lado del PWB. Extraño hablar cuando dije que no había diferencia. El pico cae en el voltaje pero todavía está allí desde el principio. Esta no es una solución viable porque mi reloj no se puede usar ahora.
La imagen 3 es del filtro de 100 ohm/10 nf en el lado del PWB. El pico sigue ahí y no ha perdido valor.
La imagen 4 es de la solución 'suficientemente buena'. Agregué un diodo al riel de 5V para disipar el pico en el riel. (Por el momento, estoy usando un 1N4001 que es realmente lento, pero es todo lo que tenía a mano. Planeo cambiarlo por un 1N4148 que es mucho más rápido tan pronto como tenga algunos). Como puede ver, el pico es de 7 V y el subimpulso solo cae a 4 V, que está muy por encima de la señal alta mínima de 3,5 V. Una vez más, esto me llevará allí, pero si alguien tiene algún otro comentario, me encantaría leerlo.
Gracias a todos por sus comentarios y pensamientos.
Ni siquiera puedo dar una pista sobre su problema real, pero creo que mi comentario vale la pena para tener el estado de una respuesta.
¿Qué pasa con el convertidor SPI/UART? Fácil de interconectar, se puede hacer en una placa de pruebas mínima. 8 dólares
Claro, esto le costará alrededor de $ 20, pero si reemplaza el RS-232 con el transceptor 485, puede olvidarse de cualquier problema relacionado con la longitud del cable.
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