Alternative zum SN74LVC8T245

[Klaus R. (klara)]

Hallo,
ich suche zum SN74LVC8T245 eine Alternative die eine geringere 
Störstrahlung aussendet.

Der little Logic Guide von TI bietet dabei schon eine gewisse Hilfe.
https://www.ti.com/lit/sg/scyt129g/scyt129g.pdf?ts=1677955352792

Auf Seite 4 habe ich da schon eine Auswahl.

AHC (low power)
• Operating range 2.0 V to 5.5 V
• Drive 4 mA at 3.3 V, 8 mA at 5 V
• Speed 150 MHz at 5 V typical

LVC (high drive)
• Operating range 1.65 V to 5.5 V
• Drive 24 mA at 3.3 V, 32 mA at 5.0 V
• Speed 250 MHz at 5 V typical

AUP (lowest power – less than 0.9 μA at 3.3 V)
• Operating range 0.8 V to 3.6 V
• Drive 1.9 mA at 1.5 V, 4 mA at 3.3 V
• Speed 190 MHz at 3.3 V typical

Die verwendeten Taktraten bleiben unter 50 Mhz. Es soll mit 1,8 V 
Versorgungsspannung gearbeitet werden.

Für den SN74LVC8T245 habe ich nach langem Suchen für mich wichtige Daten 
gefunden.

http://www.ti.com/lit/an/scaa029/scaa029.pdf

Table 5. Summary of the Various Features and Characteristics of the 
Device Families

Mindest-Input-Flankensteilheit   10   ns/V
Typ Output Steigzeit                0,54 ns/V
Typ Output Fallzeit                 0,60 ns/V
Output Serienwiderstand             25   Ohm

Gerade die Output Impedanz ist ja für die Terminierung wichtig und meist 
nur schwer zu finden, wenn überhaupt.

https://homepages.thm.de/~hg7313/lehre/avt/skript/avt_hightechspeed_bg_kap2.pdf

Eine wichtige Aussage:
Die Reichweite des Störspektrums von Impulsen bzgl. hoher Frequenzen wird durch die Flankensteilheit tr (risetime oder falltime) der Impulse bestimmt, d.h. nicht durch die Taktfrequenz der Impulsfolge.

Für den SN74LVC8T245 ergibt sich somit:

fg = 1 / ( PI x 1,65 ns)     für 3,0 V bei Vcc = 3,3 V
fg = 193 MHz

Die Flanken müssen also flacher werden. In gewisser Weise kann dabei 
auch die Terminierung helfen. Laut Datenblatt des SN74LVC8T245 kann bei 
Vcc = 3 V der Output Strom bis zu max 24 mA betragen. Das wären 12,5 
Ohm. Bei Vcc= 1,65 V kann der Output Strom bis zu max 4 mA betragen. Das 
wären ca. 41 Ohm. Darf man so den Innenwiderstand bestimmen? Die 
Literatur spricht von 25 Ohm.

Viele Fragen.
mfg Klaus

[Achim M. (minifloat)]

Hast du schon erwägt, den '245 dennoch zu nehmen und dem einfach 
Serienterminierung zu spendieren?

Hast du die Möglichkeit zu messen bzw. wie hast du festgestellt, dass 
die "Störstrahlung" "zu viel ist"?
Wo ist es wieviel zu viel?

mfg mf

[Klaus R. (klara)]

Hallo Achim,
Serienterminierungen werden verwendet. Mit einer zusätzlichen 
AC-Terminierung kann man auch die Steilheiten in gewissen Grenzen 
vermindern. Das kann man schon mit LTspice feststellen.

Das Meßlabor hatte ein paar dB zu viel Strahlung festgestellt. Man kann 
dann einige Maßnamen durchführen. Ein etwas langsammer SN74xx245 wäre da 
nicht schlecht. Aber bei TI verkauft wohl man gerne immer schnellere 
Typen.
mfg klaus

[Achim M. (minifloat)]

Klaus R. schrieb:
> Mit einer zusätzlichen AC-Terminierung

... höhere Frequenzanteile doch wieder auf die Leitungen gezaubert? 
Umpf.

Klaus R. schrieb:
> Das Meßlabor hatte ein paar dB zu viel Strahlung festgestellt.

Welcher Frequenzbereich ist betroffen und wie wurde gemessen?

Woher stammt der Takt der über den '245 laufenden Signale?

Gibt's Schaltplan-Ausschnitte vom DUT?

mfg mf

[Frank K. (fchk)]

Brauchst Du 5V? Ansonsten wäre der 74AVC8T245 eine einfache Lösung für 
Dich.

fchk

[Clemens L. (c_l)]

Klaus R. schrieb:
> Es soll mit 1,8 V Versorgungsspannung gearbeitet werden.

Das "T" steht für "Translator". Anscheinend brauchst du keine zweite 
Spannung?

> Gerade die Output Impedanz ist ja für die Terminierung wichtig und meist
> nur schwer zu finden, wenn überhaupt.

Sie ist auch abhängig von der Spannung.

Berechnung ist einfach VOL / IOL, für LVC mit 1,8 V also im 
schlechtesten Fall 0,45 V / 4 mA = 112,5 Ω, typisch ungefähr die Hälfte.

> Serienterminierungen werden verwendet.

In welcher Größe?

> Ein etwas langsammer SN74xx245 wäre da nicht schlecht.

SN74LVCR2245A

Gehen die Signale überhaupt in beide Richtungen, oder brauchst du nur 
einen Puffer (74xx244/74xx541)?

Normalerweise wird empfohlen, die Ausgangsimpedanz nur genauso groß wie 
die characteristische Impedanz der Leiterbahn zu machen, damit man nicht 
die mögliche Signalfrequenzen unnötig einschränkt. Aber du kannst die 
Flanken durch größere Widerstände beliebig weit verlangsamen (so lange 
der Empfänger damit noch klar kommt).

[Klaus R. (klara)]

Frank K. schrieb:
> Brauchst Du 5V? Ansonsten wäre der 74AVC8T245 eine einfache Lösung
> für
> Dich.
>
> fchk

Der 74AVC8T245 scheint mir nicht langsamer zu sein.
mfg Klaus

[Purzel H. (hacky)]

Irgendwie werden da Hexen gejagt, ohne genau zu wissen was so eine Hexe 
ueberhaupt ist. Solche Serienwidertaende im 0402 Gehauese passen gut auf 
die Leiterplatte. Die muss mindestens eine 4 lagige sein. Und die Bahnen 
muessen Streifenleiter sein und duerfen sich nicht uberkreuzen. Und 
sollten kurz sei. Sollte keine Probleme geben.
Allerdings ist noch nicht ganz klar, weshalb so schnelle Logik fuer 
50MHz eingesetzt werden soll. Die genannten Bausteine sind Pegelwandler. 
Muss das so sein ?
Was soll erreicht werden ? Was ist die Anwendung ?

[Klaus R. (klara)]

Clemens L. schrieb:
> Klaus R. schrieb:
>> Es soll mit 1,8 V Versorgungsspannung gearbeitet werden.
>
> Das "T" steht für "Translator". Anscheinend brauchst du keine zweite
> Spannung?

Stimmt. Bislang ist es mir gar nicht aufgefallen.

>
>> Gerade die Output Impedanz ist ja für die Terminierung wichtig und meist
>> nur schwer zu finden, wenn überhaupt.
>
> Sie ist auch abhängig von der Spannung.
>
> Berechnung ist einfach VOL / IOL, für LVC mit 1,8 V also im
> schlechtesten Fall 0,45 V / 4 mA = 112,5 Ω, typisch ungefähr die Hälfte.
>

Beim SN74LVC245A gibt man an:

IOH bei Vcc = 1,65 V  4 mA
VOH bei Vcc = 1,65 V  min 1,29 V
Das wären 90 Ohm.

IOL bei Vcc = 1,65 V  4 mA
VOL bei Vcc = 1,65 V  max 0,24 V
Das wären 60 Ohm.

90 Ohmm || 60 Ohm = 36 Ohm

Das sieht schon gut aus und ist für mich plausibel.
Allerdings fließt der Strom nicht linear, sondern man hat es hier in 
erster Linie mit einem Peek zu tun.

>> Serienterminierungen werden verwendet.
>
> In welcher Größe?

Z0 - Ri = Rs

>
>> Ein etwas langsammer SN74xx245 wäre da nicht schlecht.
>
> SN74LVCR2245A

Muß ich mir mal anschauen. Ich habe jetzt aber nicht viel Zeit.

>
> Gehen die Signale überhaupt in beide Richtungen, oder brauchst du nur
> einen Puffer (74xx244/74xx541)?

Auch wieder gut. Eigentlich wird nur ein Puffer benötigt.

>
> Normalerweise wird empfohlen, die Ausgangsimpedanz nur genauso groß wie
> die characteristische Impedanz der Leiterbahn zu machen, damit man nicht
> die mögliche Signalfrequenzen unnötig einschränkt. Aber du kannst die
> Flanken durch größere Widerstände beliebig weit verlangsamen (so lange
> der Empfänger damit noch klar kommt).

Das konnte ich auch schon beobachten. Lustig wird es wenn an einer 
Stammleitung mehrere Chips abgehen. Dann habe ich Auskoppel - 
Widerstände eingesetzt.

Vielen Dank für Deine Teamarbeit, Du hast mir gut geholfen.
mfg Klaus

[Klaus R. (klara)]

Purzel H. schrieb:
> Irgendwie werden da Hexen gejagt, ohne genau zu wissen was so eine
> Hexe
> ueberhaupt ist. Solche Serienwidertaende im 0402 Gehauese passen gut auf
> die Leiterplatte. Die muss mindestens eine 4 lagige sein. Und die Bahnen
> muessen Streifenleiter sein und duerfen sich nicht uberkreuzen. Und
> sollten kurz sei. Sollte keine Probleme geben.

Die Grundlagen sind mir bekannt. TI und andere Quellen bieten da 
einiges.

> Allerdings ist noch nicht ganz klar, weshalb so schnelle Logik fuer
> 50MHz eingesetzt werden soll. Die genannten Bausteine sind Pegelwandler.
> Muss das so sein ?

Das ist einfach historisch so gewachsen und war vor meiner Zeit.

> Was soll erreicht werden ? Was ist die Anwendung ?

Es werden I2S Daten aus mehreren Quellen gesammelt und gebündelt zentral 
ausgewertet.
mfg Klaus

[Klaus R. (klara)]

Klaus R. schrieb:
> Beim SN74LVC245A gibt man an:
>
> IOH bei Vcc = 1,65 V  4 mA
> VOH bei Vcc = 1,65 V  min 1,29 V
> Das wären 90 Ohm.
>
> IOL bei Vcc = 1,65 V  4 mA
> VOL bei Vcc = 1,65 V  max 0,24 V
> Das wären 60 Ohm.
>
> 90 Ohmm || 60 Ohm = 36 Ohm

Das war wohl eher mein Wunschdenken. Beide Widerstandswerte treten 
natürlich nicht parallel auf, sondern High hätte 90 Ohm und Low 60 Ohm