Una sorgente di clock isolata per test di precisione

Dalla rivista:
Elettronica Oggi

 
Pubblicato il 28 gennaio 2010

Molti circuiti fra cui i sintetizzatori PLL, gli ADC a elevato range dinamico o le reti digitali sensibili alla temporizzazione necessitano di un clock piuttosto preciso. Il test su questo tipo di circuiti è oltremodo difficile se si utilizza un comune oscillatore e soprattutto quando il segnale da osservare è spesso correlato col rumore di fase e/o con la risposta ai transitori dell’applicazione. Per di più, i carichi tempovarianti tipici dei circuiti in fase di valutazione funzionale, oppure le interferenze introducibili dall’alimentazione di linea, entrambi molto frequenti in laboratorio, possono degradare la purezza del segnale con fenomeni di jitter o con salti di fase irregolari.

Si può pensare d’isolare l’oscillatore dal carico usando uno speciale stadio buffer a elevata attenuazione inversa, ma è molto difficile calibrare questo tipo d’isolamento alle frequenze oltre 10 MHz. Altrimenti, è possibile risolvere a basso costo questo problema implementando una sorgente di temporizzazione isolata e usando un optoaccoppiatore ad alta velocità con bassa capacità di trasferimento fra ingresso e uscita. Per far ciò si può usare uno stadio oscillatore al quarzo con due transistor NPN disposti come si vede nello schema in figura 1.

Fig. 1 – Questo circuito offre una soluzione economica per implementare una sorgente di clock isolata e precisa, usando un optoaccoppiatore ad alta velocità con ridotta capacità di trasferimento fra ingresso e uscita

Si possono scegliere i condensatori C3 e C4 in base alla frequenza di lavoro e, per esempio, nella banda fra 15 e 30 MHz i valori ottimali sono rispettivamente pari a 220 e 100 pF. Per bande di lavoro inferiori è sufficiente scalare in proporzione questi valori, ma se necessario si può anche sostituire questo stadio con qualsiasi altro circuito equivalente. Il transistor PNP Q3 è configurato come inseguitore di livello e fornisce in uscita un segnale TTL compatibile. Si può scegliere il valore per la resistenza R7 in modo da massimizzare la risposta all’impulso, ma un valore di 22Ω è adeguato per la maggior parte delle applicazioni (anche se si può benissimo fare a meno di questo resistore).

Applicando il segnale all’ingresso dell’optoaccoppiatore CMOS IC2 si ottiene in uscita un clock preciso. In questo esempio si è scelto un HCLP-7101 che può lavorare fino a 40 MHz, ma ci sono in commercio dispositivi analoghi e più moderni come, ad esempio, la serie HCLP-77xx in package SMD. Questi optoaccoppiatori hanno una capacità equivalente inferiore a 1 pF e comodi pin di alimentazione indipendenti e isolati. Nel caso non si usi una massa comune come nell’esempio in figura, allora si può ulteriormente migliorare la condizione d’isolamento del carico dalle interferenze elettromagnetiche EMI, minimizzando nel contempo i consumi.

Si noti che la parte sinistra del circuito, formata dall’oscillatore e dagli ingressi nell’optoaccoppiatore, sfrutta una batteria dedicata per alimentarsi con i 5 V di cui ha bisogno. Nella parte destra le uscite dell’optoaccoppiatore sono direttamente collegate alla scheda in esame con cablaggi relativamente lunghi che, quindi, non dovrebbero influenzare in alcun modo l’impedenza d’uscita dell’oscillatore. È bene fare attenzione a scegliere un optoaccoppiatore con banda di frequenza adeguata per correggere efficacemente le fluttuazioni di tensione nell’alimentazione e, comunque, con i livelli logici compatibili con l’integrato IC2.

Daniele Danieli, Eurocom-Pro



Contenuti correlati

  • Sincronizzazione accurata in un unico chip

    La piattaforma Versal di Xilinx eccelle nella capacità di ottenere accuratezza e precisione, ingredienti chiave nello sviluppo di un’applicazione di sincronizzazione Leggi l’articolo completo su EO 496

  • Un sistema di test parallelo da Keysight per incrementare la produttività

    Keysight Technologies ha introdotto il nuovo sistema di test per schede i7090. Questa è una nuova categoria di apparecchiature di test automatizzate progettate per eseguire numerosi test in parallelo, su più PCBA(printed circuit board assemblies), per ottenere...

  • Circuiti integrati: quali saranno le categorie più “gettonate” nel 2021

    L’edizione 2021 del MCClean report di recente rilasciato da IC Insights include le previsioni di crescita per il 2021 relative a ciascuna delle 33 categorie di circuiti integrati definite da WSTS (World Semiconductor Trade Statistics). Nella tabella...

  • 2020: Intel mantiene la vetta

    L’aggiornamento del mese di novembre del “2020 McClean Report” di IC Insights, include la classifica delle prime 25 aziende di semiconduttori al mondo (nella tabella sono riportate le prime 15). Intel conferma il proprio primato, con un incremento...

  • Le aspettative di crescita nel secondo semestre 2020 per i circuiti integrati

    Secondo i dati di una recente analisi di IC Insights, la maggior parte dei fornitori di circuiti integrati ha registrato una domanda più debole e risultati di vendita generalmente limitati nella prima metà di quest’anno a causa...

  • Il nuovo oscillatore compensato in temperatura di Micro Crystal

    TM-2220-C7 di Micro Crystal è un frequency reference plug and play con compensazione della temperatura utilizzabile per applicazioni in cui è necessario un oscillatore affidabile e preciso senza salti di frequenza. TM-2220-C7 TCXO è un modulo a...

  • Emitech internazionalizza i suoi test

    Il laboratorio Emitech di Chassieu, Francia, accreditato da Cofrac, insieme al laboratorio di Montpellier costituisce il polo medicale del gruppo. Il centro ha capacità di test per EMC, radio e sicurezza delle apparecchiature elettriche. Le competenze per...

  • Advantest amplia la sua piattaforma T2000

    Advantest Corporation ha potenziato la piattaforma T2000 con due nuovi moduli e una testa di misura appositamente progettati per il collaudo in volumi di dispositivi utilizzati in applicazioni automotive. Il nuovo sistema è stato studiato per ampliare...

  • Advantest: nuovo tester a camera termica per la validazione di unità SSD

    Advantest Corporation ha annunciato la disponibilità del sistema MPT3000ARC per il collaudo e il debug di unità a stato solido (SSD). Questo nuovo sistema potenzia infatti la piattaforma MPT3000 con funzionalità di collaudo in condizioni termiche estreme...

  • T5503HS2: il sistema di test per memorie di nuova generazione

    Advantest ha presentato il suo sistema T5503HS2 per i test delle memorie di nuova generazione. I produttori infatti stanno sviluppando nuove tecnologie SDRAM sempre più avanzate, come le memorie DDR5 e LP-DDR5, con velocità di trasferimento dati...

Scopri le novità scelte per te x