최대 2 ~ 3GHz까지 작동하는 XOR 게이트 필요

2와 3GHz 사이의 주파수를 가진 구형파 입력이 나타날 때 안정적으로 작동하는 XOR 게이트가 필요한 비정상적인 상황이 발생했습니다. 데스크탑 CPU에는 이러한 속도로 작동 할 수있는 로직 게이트가 있지만,이를 수행 할 IC는 모릅니다. 트랜지스터로 게이트를 만들어야합니까?

또한 이러한 속도에서 접지면, 연귀 굽힘 및 마이크로 스트립 사용에 대해 걱정해야합니까?

가장 빠른 로직 제품군은 오랫동안 ECL입니다. 최근에는 종종 간과되었지만 PECL 및 LVPECL (본질적으로 긍정적 인 유능한 ECL 및 차등 PECL)과 같은 개발로 인해 제품군은 로직 스위칭의 최전선에 서게되었습니다. 다중 공급 장치 및 음의 전압에 대한 이전의 한계는 제거되었지만 많은 경우 하위 호환성이 있습니다.

MC10EP08 / MC100EP08 장치는 요구 사항을 충족합니다 http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/MC10EP08-D.PDF

별로 좋지는 않지만 귀하의 사양을 거의 충족시키는 것 http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/MC10EL07-D.PDF

Digikey (재고) http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.dll?Detail&name=MC100EP08DTGOS-ND 에서 사용 가능

PECL 모드에서는 Vcc = 3.3V ~ 5V 및 Vee = 0V에서 작동합니다.

최대 주파수는 <1ps의 사이클 지터 주기로 25C에서 250 피코 초 (!)의 전파 지연과 최대 300 피코 초의 전파 지연으로 일반적으로> 3GHz로 평가됩니다.

Digikey는 다양한 ECL 게이트를 나열합니다.

3GHz 작동은 이러한 게이트와 같은 기존 게이트에 가장 적합하지만 ECL 유형 토폴로지의 개별 부품을 사용하여 초고속 게이트를 구현하는 것이 상대적으로 쉽습니다. 오래된 ECL 게이트의 등가 회로를 살펴보면 좋은 시작을 할 수 있습니다 (현대 데이터 시트는 일반적으로 결과가 어떻게 달성되는지에 대한 단서없이 전반적인 기능 다이어그램을 제공합니다). 게이트는 본질적으로 매우 친숙한 롱테일 페어 타입 배열입니다. 노력과 비용 당 성능은 대부분의 다른 접근 방식보다 훨씬 우수합니다.

임피던스 정합, 전송 라인, 반사, 바이어 싱 등에 대한 설명과 함께 "LVPECL, VML, CML 및 LVDS 레벨 간 인터페이스"에 대한 훌륭한 TI 튜토리얼과 기능 달성 방법에 대한 다이어그램이 포함되어 있습니다.

http://focus.ti.com/lit/an/slla120/slla120.pdf

접근 방식의 변경을 제안합니다. 왜 그런 XOR이 필요한지 말하지는 않지만, 연귀 구석과지면에 대해 질문하는 경우 실제로 이런 종류의 회로를 수행하는 데 필요한 것이 없다는 것을 제안합니다. 이 사이트에있는 사람들의 99.99 %가 저를 포함하여 그렇게 할 수 없다고 생각하고 그 전에 GHz 회로를 해본 적이 있으니 그에 대해 화를 내지 마십시오! 따라서 3GHz XOR을 수행하는 대신 빠른 속도가 필요없는 방식으로 원하는 것을 달성하는 다른 방법을 찾는 것이 좋습니다.

스스로를 분명히하기 위해, 여기에 접근 방식을 변경하도록 제안하는 이유가 있습니다. 3GHz XOR을 수행 할 수 있다고 가정 해 봅시다. 그러면 다음과 같은 문제와 해결책이 있습니다.

1. 개별 트랜지스터에서 너무 느리게 수행하지 않을 것입니다. TTL 유형 부품도 너무 느립니다. 대신 몇 가지 고속 로직 부품을 고려해야합니다. 그 당시에는 ECL 또는 PECL 부품 (TTL과 같은 다른 제품군은 사용할 수 있지만 그렇지 않은 부품)을 사용할 수 있습니다. 나는 당신이 지금 무엇을 사용할 것인지, 심지어 ECL / PECL 부품이 여전히 주위에 있는지 전혀 모른다. 물론 커스텀 칩도 큰 비용으로 그렇게 할 것입니다.

2. 절대적으로 지상 비행기. 제어 임피던스 PCB, p. 다른 요구 사항에 따라 6 또는 8 레이어 PCB 일 수 있습니다. 적어도 4 개의 레이어가 있어야합니다. 연귀 굽힘도 가능합니다. 마이크로 스트립 / 마이크로 플레인 흔적. 물론 PCB 레이아웃에 세심한주의를 기울여야합니다. 3GHz는 약 0.333ns입니다.

3. 모든 것이 완성되면 작동하지 않는다고 가정 해 봅시다. 그리고 뭐? O- 스코프를 꺼내십시오! 가장 취미적인 O- 스코프는 약 100MHz에서 최고입니다. 내 사무실에는 미화 10K의 1GHz, 4 채널 스코프가 있지만 1GHz 프로브에는 2K의 추가 비용이 듭니다. 최소 5GHz 또는 6GHz 및 3 개의 스코프 프로브가 필요합니다. 한동안 가격을 책정하지는 않았지만, 최소 미화 1 만 달러, 최대 미화 3 만 달러가 소요될 것입니다.

따라서, 찾기 어려운 부품을 사용하고, 다층 PCB에서 복잡한 레이아웃을 수행해야하며, 제대로 작동하지 않을 때 (홀수하지 않을 수도 있음) o-scope에 많은 돈을 쓰면 알아낼 수 있습니다. 그런 다음 프로세스를 다시 반복하십시오. 3GHz에서는 결함을 수정하기 위해 PCB를 재 작업 할 수 없기 때문입니다. 아야!

그리고 마지막으로, 여기에 몇 가지 온 세미 ECL XOR 게이트에 대한 링크는 다음과 같습니다 http://www.onsemi.com/PowerSolutions/product.do?id=MC100EL07 그것이 수도처럼 보이는, 겨우 2 GHz의 작업을 수행 할 수 있습니다. 3GHz는 스트레치처럼 보이지만 전혀 문제가되지는 않습니다. 그들은 그 칩을위한 평가 보드를 가지고있다 (와우, XOR 게이트를위한 평가 보드를 본 적이 없다). 이 길을 따라갈 것을 고집한다면 그 평가 보드가 최선의 선택 일 수 있습니다 (Digikey에서 137 달러). 그러나 여전히 o-scope가 필요합니다.

3Ghz? 야, 당신은 진짜 문제가 있습니다 :-)

트랜지스터를 만드는 것은 선택 사항이 아닙니다. 가장 빠른 트랜지스터를 사용하더라도 100Mhz를 넘지 않습니다. 주요 문제는 트레이스 길이 및 EM 간섭 및 sloooooww 트랜지스터입니다.

필요한 속도를 가진 별도의 칩이 있더라도 최대 10-15Ghz 대역폭으로 신호를 전송하는 것에 대해 걱정할 필요가 있습니다 (적어도 눈에 보이는 일부를 표시하려면 여러 개의 대상 디지털 주파수를 전송할 수 있어야합니다). 또한이 속도에서 신호 반사에는 모든 곳에서 임피던스 정합이 필요합니다 (즉, 접지면뿐만 아니라 특정 PCB 두께 및 트레이스 폭 + 터미네이션 필요).

신뢰할 수있는 유일한 솔루션은 XOR 게이트를 나머지 ASIC을 갖는 맞춤형 ASIC에 두는 것입니다. 0.25um에서도 3Ghz XOR을 쉽게 가질 수 있습니다.

아마도 당신에게는 약간이지만, Hittite의 HMC721LC3C는 14GHz에 적합합니다. Digikey는이 글을 쓰는 시점에서 10 개의 재고를 보유하고 있습니다.

평가 PCB에서 얻을 수있는 유용한 설계 정보가 있으며,이 중 상당수는 덜 요구되는 요구 사항에 적용 할 수 있습니다.

빠른 샘플링 범위를 갖는 것이 정말 유용합니다 .PCB 벤드, 커넥터, 비자 등으로 인한 불연속을 볼 수 있습니다. 이러한 짐승은 보트 앵커 eBay 결과에서 몇 K (달러)에 대해 함께 자갈 수 있습니다. 휴대 성이 매우 좋습니다.