Добрый день господа!

Есть у меня проект Cyclone III (25 ка, 7 ка в TQFP144 корпусе), наблюдается там занятнейший баг.

Схема следующая ClockGen -> FPGA -> АЦП. Тактирование АЦП идет от ПЛИС (так сделано для удешевления, на Cyclone I/II работает без проблем). Сигнал переноситься из третьей зоны найквиста на ПЧ, потом идет обработка. С генератора идет тактовая 96МГц. Для эксперимента сделано две сборки : 1. Клок для АЦП берется с ПЛИС напрямую со входного порта. 2 Клок для АЦП берется с PLL в режиме работы 1:1. В остальном прошивки абсолютно одинаковые. С выхода АЦП сигнал сливается на комп, где по нему строим фурье.

1 ая сборка спектр сигнала чистый, а вот на второй видно что принимается два спектра сигнала, нужный и мешающий, с отстройкой по частоте на пару МГц. В процессе копания платы в спектре выходного сигнала PLL нашлась частота, преобразование которой дает мешающий спектр. Вот история в картинках

Входной клок на ПЛИС 96МГЦ

Выходной клок с ПЛИС с работающей PLL

Частота, преобразование с которой крайне не айс

Та же частота когда работаем с 1 ой сборкой


PLL стоит в режиме Auto (хотя проверял режимы Low/Medium/High), частота ГУНа 576МГц. Главный вопрос откуда взялась частота в 336МГц? На плате нет источников сигнала такой, либо кратной частоты, на гармонику ГУНа это тоже не похоже. Еще вопрос что такого PLL сделала с чистым сигналом, что его так разнесло?

Питание ПЛИС и PLL сделано как по даташиту. В схеме стоят импульсники, но замена их на хороший лабораторный источник питания результатов не дает. И самое занятное что точно так же сделаны платы на Cyclone I/II, там таких проблем нет. Это особенность третьих сыклонов, или особенность корпуса ?

ЗЫ. Может быть Stewart Little поможет выяснить ситуацию

1) Имеется в виду в соответствии с Cyclone® III Device Family Pin Connection Guidelines PCG-01003-1.0 ?
2) Включена ли компенсация фазы в PLL? (без компенсации джиттер много меньше)

частота ГУНа 576МГц будет толькр в режимах Low/Medium, в High - 480. причем в Low он сначала опору поделит на 17, а в Medium - на 1. соответственно, в варианте Low ожидается большое число шпор. вариант High почти такой же как Medium, только несимметричный (duty cycle 40/60).

1. Да.
2. Режим работы Normal mode, как я понимаю выходные частоты петлюются ко входной.

Да и джиттер же виден как фазовый шум, а в данном случае в спектре сигнала на выходе PLL левая частота. Или я ошибаюсь.



Для моих частот, по отчету мегавизарда в Low/Medium будет 576МГц, в High 384МГц, 336, ну никак не получается %)

Интересно было бы видеть результат для MegaWizard=>Operation Mode=>With no compensation.
С капризами Cyclone III PLL пока не сталкивался, а вот Cyclone II PLL c сериалайзерами TI только в режиме With no compensation заработало.

странно, я ваши частоты и подставлял, пишет - 480 ). я имел в виду не 336, а вообще шпоры. многовато их у вас на картинке.

спасибо за идею посмотрю



у меня 9.0сп1 пишет то, что я привел %)

Хроники расследования.

Нашелся источник этой частоты. Проект представляет собой демодулятор, большая часть которого (~15K логики из 25) хлопает по enable который идет на частоте 96/2 = 48МГц, еще ~5K на 24МГц. И это лезет 7ая гармоника этой частоты. Enable подается не тупо из одного источника на все блоки, а выстроен в цепочку. Т.е. заходит на модуль, который хлопает на нем, и через триггер выходит на следующий модуль. Выяснилось это с помошью введения динамического отключения enable цепочки на разных участках.

Т.е. наводка садиться внутри корпуса и немного зависит от разводки. Качество питания линий 1.2(цифра, аналог)/3.3/2.5 при отключении enable цепи не изменяется. Проверялось на осциллографе и панорамнике. ПЛИС обвешана кондерами по 1.2(цифра)/3.3 как новогодняя елка. 2.2/0.1/0.01 + танталы. По аналогу все как по документации. Источник 3.3В импульсный 6А/лабораторный 5А. Источник на ядро импульсный 6А, на 2.5В линейник. Тока на такой проект должно хватать. Пайка автомат, вероятность не пропая exposed pad мала. Кроме того эффект есть на серии плат. Проброс клока по самому короткому пути, вывод сигнала с PLL через PLL_OUTPUT ноги эффекта не дает.

Похоже что электромагнитная обстановка внутри выводных корпусов CycloneIII не фонтан %( Что же там происходит внутри у 40 ки в PQFP, остается только догадываться (она заложена у нас в паре проектов) %(

Интересно всетаки как она(наведенная помеха) пролезает в PLL, пробовали без компенсации фазы включить, по идее должно дать эффект.

это не пробывал. я сделал проще, взял генератор на 2*96 = 192. Поделил в альтере на триггере, до 96. Пустил на глобальный и на АЦП (т.е. PLL вообще убрал). Эффект тот же. Минут 5 парил в прострации, видя такое бл...во %)

тогда должны быть и остальные гармоники. 336 - это самая большая по уровню?

на снимках кстати они есть, 336 эта та, которая больше всего мне гадит. он заворачивает мне в сигнал его копию, но со смещением по частоте. Из за этого КАМовские точки становятся КАМовскими яйцами %)

А вот теперь скажите в назидание тем, кто пойдет за вами: с учетом полученного геммороя, вы удешевили? Ведь цена вопроса была - 1 клоковый буфер на два выхода, один доллар.

В данном конкретном случае 96МГц это частота опорного генератора, которую я подал для проверки, а для работы нужен ГУН с частотой 89.6МГц. На такую частоту генераторов с CMOS выходом не нашли. Поставили на 44.8. А когда я делил, я взял генератор на 179.2МГц, но т.к. он с LVPECL выходом потребовался буфер.

Т.е. цена вопроса была не один клоковый буфер. Кроме того такие схемы хорошо работают на Cyclone I/II.

Я стараюсь не подавать клок на АЦП из плис,а в своём демодуляторе применил генератор от Silabs Si571.