Je suis impliqué dans un projet où le client a défini des broches dans un câble ruban, sans tenir compte des éventuels problèmes de diaphonie. Les signaux sont des signaux de données de 1 MHz sans fil de terre les séparant. Je n'ai jamais eu d'expérience avec la diaphonie et j'ai été étonné de la taille des pépins induits (0,5 à 0,65 volts). Le côté réception utilisait des pilotes de ligne 74HCxx (niveaux de commutation CMOS), ce qui entraînait des ordures pures sur le flux de données. Le client passe aux pilotes 74HCT pour tenter de déplacer le niveau de commutation d'entrée «haut» en dessous du niveau de problème, mais j'ai mes préoccupations.

Est-ce que tout ce qui peut être fait, en plus de passer aux pièces HCT ou simplement de repenser correctement la carte pour éventuellement récupérer ce que nous avons?

Pouvez-vous changer le câble plat ou insérer un adaptateur dans un câble à nombre de broches supérieur? Considérez ce que l'IDE / ATA a fait pour augmenter la bande passante - il est passé d'un câble à 40 fils à un câble à 80 fils, tous les autres fils à l'intérieur du câble étant liés à la terre dans le connecteur. Une solution similaire pourrait s'appliquer ici.

Sinon, pouvez-vous réduire le taux de balayage? À 1 MHz, votre problème est probablement moins lié à la fréquence des signaux eux-mêmes qu'à leur front rapide. Un réseau de filtrage du côté émission peut aider.

Vous pouvez laisser la conception de la carte telle quelle, mais faites un adaptateur court aux deux extrémités du câble et faites le câble réel soit comme un câble non ruban (micro coaxial, ce sera le meilleur), soit utilisez une mise à la terre appropriée entre fils de signal. Essentiellement, vous devez créer un câble différent pour s'adapter aux fiches IDC (ou tout ce qu'ils ont sélectionné comme connecteur carte-câble). Quelque chose comme ça:

Les signaux sont des signaux de données de 1 MHz sans fil de terre les séparant.

C'est assez lent, alors vérifiez d'abord s'il y a des résistances de terminaison de source du côté conduite. S'il y a des résistances, vous pouvez augmenter leur valeur pour réduire la vitesse de balayage.

S'il n'y a pas de résistances de terminaison de source, alors quoi que ce soit qui pilote ce câble va pousser des impulsions de courant étonnamment grandes dans la capacité du câble à chaque transition de niveau, ce qui gâchera l'alimentation de la puce de pilotage si elle n'est pas correctement découplée. Donc, vérifiez la portée si vous obtenez une "diaphonie" sur les DEUX bords, ou seulement UN bord, ou une quantité différente de diaphonie sur les deux bords, vérifiez l'alimentation du pilote de câble, sondez également sa broche GND par rapport au plan GND. Essayez de retourner un signal tout en laissant les autres tranquilles. S'il "croise" d'un fil d'un côté du câble à tous les autres fils en une quantité similaire, ce n'est pas une diaphonie, c'est plutôt la puce du pilote qui a un rebond au sol ou un mauvais découplage, vous devrez donc y remédier.

Si le signal est synchrone et que vous avez une ligne d'horloge, vous pouvez jouer avec la synchronisation d'horloge. Si les données sont verrouillées dans un registre côté réception, les niveaux ne comptent que dans la fenêtre de configuration / maintien. Donc, si vous déplacez un peu l'horloge pour la déclencher après que les signaux se soient stabilisés, cela peut aider. Sauf si vous avez également eu une diaphonie dans le signal d'horloge, dans ce cas, cela doublera l'horloge et ce n'est pas bon.

Le client passe aux pilotes 74HCT pour tenter de déplacer le niveau de commutation d'entrée «haut» en dessous du niveau de problème, mais j'ai mes préoccupations.

Oui, mais cela abaissera également le niveau d'entrée «bas» et le rendra plus sensible au bruit, il peut donc «fixer» la diaphonie sur un bord, mais l'aggraver sur l'autre bord! Je suppose que cela pourrait peut-être fonctionner si votre signal est synchrone, et qu'il utilise un front d'horloge de haut en bas, mais ... mehhh ... mieux utiliser une porte de déclenchement Schmitt.

Est-ce que tout ce qui peut être fait, en plus de passer aux pièces HCT ou simplement de repenser correctement la carte pour éventuellement récupérer ce que nous avons?

Avant de repenser, assurez-vous de confirmer s'il s'agit bien d'une diaphonie ... ou d'un rebond au sol ou d'un mauvais découplage dans la puce de conduite.

Assurez-vous également qu'il n'y a pas de rebond à la terre entre les deux cartes provoqué par le courant circulant dans le fil GND et créant une différence de tension entre les cartes.

Si vous n'avez plus de broches et utilisez des signaux synchrones (avec horloge), vous pouvez mettre la ligne GND entre l'horloge et les lignes de données, pour éviter que les bords des données ne fuient dans l'horloge.

Après coup, vous avez le choix:

1. Utiliser des récepteurs d'entrée de déclenchement Schmitt
2. utiliser un câble ruban en aluminium blindé
   • Edit: @Duskwolf a la meilleure solution: j'ai tout oublié des 80 câbles (moment senior)
3. terminer avec 470 pF comme valeur de départ
4. terminer avec impédance de câble 110-120 Ohms à la terre
5. terminer avec l'impédance du pilote ~ 50 Ohms à Vcc / 2 miner équiv pull / down

L'augmentation de la résistance de la source réduit le temps de montée mais ne réduit pas la diaphonie, car le rapport d'impédance de la capacité de diaphonie Xc / Rs augmente à mesure que la vitesse de balayage du courant diminue.

Éditer

Preuve d'idées en utilisant une estimation de câble ruban de 1 m ESL et C

Ici, en utilisant 5 signaux différents près d'une onde carrée de 1 MHz mais différents pour obtenir une diaphonie d'alias avec différentes impédances de source et de charge. Normalement, je me souviens, les câbles plats ont une extrémité simple de 120 ohms, ce qui se traduit par une inductance et une capacité par mètre, mais dépend de l'AWG et de l'espacement diélectrique.

Pour une diaphonie minimale, vous avez besoin

(1) des câblages en nappe largement espacés, donc des gaines en plastique de grand diamètre; cela donne un minimum de picoFarads / mètre et minimise les courants de câble (champs magnétiques minimaux)

(2) des blindages en feuille métallique autour du câble ruban, pour capturer la plupart des champs Efield; broyer ces feuilles.

(3) courants de câble minimaux et vitesses de front les plus lentes (à balayage lent), de sorte que le dI / dT est lent et le couplage du champ magnétique est minimal; utilisez donc les pilotes FAIBLES

(4) terminaisons de source, peut-être 100 ohms

Remarquez l'état d'esprit: (A) réduire la diaphonie du champ électrique, en utilisant des espacements fil-fil plus grands, et en utilisant un bouclier pour capturer la plupart du flux électrique et en fait réduire la capacité fil-fil; réduisez également le dV / dT. Et (B) réduire la diaphonie du champ magnétique, en augmentant l'espacement fil-fil, en réduisant la "zone de boucle" avec un chemin de retour (blindage, feuille) situé très près, en ralentissant le dI / dT car le dV / dT est réduit et réduit le courant en ne se terminant pas à l'extrémité de réception.

Êtes-vous sûr que les problèmes que vous voyez sont des diaphonie (et non, par exemple, une sonnerie due à une impédance ou à un bruit d'alimentation inégalé)? Essayez d'acheminer une ligne à travers un fil blindé séparé: la diaphonie y disparaîtrait, tandis que la sonnerie et le bruit de l'alimentation resteraient.

Je soupçonne fortement que vous verrez qu'il sonne et que le problème disparaîtra une fois que vous aurez fait correspondre les impédances du câble et du pilote.

Si le problème est vraiment dû à la diaphonie, vous pouvez améliorer considérablement la situation en diminuant l'impédance des entrées de votre récepteur. La tension de diaphonie peut être suffisamment élevée pour perturber les niveaux des signaux, mais elle n'est certainement pas aussi puissante que les signaux réels. Ce qui signifie que si vous ajoutez des résistances pull-up ou pull-down du côté récepteur de vos lignes de données, elles absorberont une partie importante du bruit de diaphonie, tout en ayant un effet minimal sur les signaux.

Le bruit de l'alimentation est généralement éliminé par des bouchons de découplage.

Enveloppez le ruban dans du ruban d'aluminium (le conducteur épais utilisé pour sceller les conduits; PAS du ruban adhésif, aluminium véritable + colle uniquement), et connectez-le à la terre uniquement à l'extrémité de votre appareil. Il peut ne pas supprimer complètement la diaphonie, mais cela ajoutera de la capacité à chaque ligne et fournira également un blindage, ce qui peut être suffisant pour votre application. Cela réduira cependant la flexibilité du câble ...

Vous pouvez envisager de résoudre ce problème dans le logiciel de contrôle. Vous pouvez mesurer la diaphonie de chaque fil source vers chaque fil de sortie. Ceci définit une "matrice de diaphonie". Après avoir mesuré chaque élément de cette matrice de diaphonie, vous pouvez calculer les tensions de compensation requises sur les autres fils par inversion de matrice.