nobcha23の日記

PICマイコンやArduinoを使う電子回路遊びを紹介します

デジタル入力問題@DSO QUAD

昨年はPIC初めて3年目。ミッドレンジのPICによるスタンドアロンの回路類は大体やっつけた感じです。今年はPICを使いこなして次の課題レベルをこなしたいと考えています。
(過去の書き込み、たとえば、LTSPICEとかi2cとか、LCメータとかなどで本ブログへお越しの皆様、次のホームページにまとめたものがあります。ご参考まで。http://chitose6thplant.web.fc2.com/ )

さて、フィンランドのペテリさんが作った回路の周波数応答観測とか、4chロジアナを紹介しました。本人ご了解を得たので日本語コピーページを作る予定です。

さて、DSO QUADには、デジタル入力問題と言うのがあるようです。端的に言えば入力端子保護ダイオードの保護電圧が高くて、容量値が馬鹿高く(110pF)てデジタル入力の性能を落としているという内容です。SEEED STUDIOのFORUMにポストされたものを紹介します。

デジタル入力の帯域幅 FORUMからの翻訳転載です

      • fdufnewsさん曰く 2011年2月9日---

ワタシはデジタル入力というのを試したことが無いんですよ。(デジタル入力プローブが欠品かも)
しかしながら2件コメントします。

1)回路図見て入力回路の値でチョットびっくりしました。ESD保護ダイオード(110pFも有る)の
容量に11kの抵抗が組み合わさってでっかい低域フィルタになってます。
低価格のESDダイオードでも低容量なのに、悲しいですね。
これではデジタル入力の応答が確かに遅くなります。

2)ワタシの理解ではFPGAな2.5V入力に設定されており、
ESD保護ダイオードのクランプ電圧が5V(トランジェント対応では最大7.3V)です。
これだと5V論理回路につないだら悪影響及ぼしますよね。
(おそらくこの抵抗では制限される電流では十分で無いでしょう)
次にDSO QUADの仕様によると、デジタル入力の電圧値が定義されてません。
誰かがDSO QUADを焼いてしまう前に定義した方が良いと思うんですが。

      • up2spexさん曰く 2011年3月21日 ‐‐

ごきげんよう、みなさん。
DSO QUADの回路図とFPGAのデータシートを見てみたら、
Ch-Cとch-D入力にはFPGAの24番25番が使われてます。
という事は、これらのピンは「BANK3(データシートの49ページ)」になり、
BANK3の入力の最大定格は3.6V(データシート91ページ)です。
VCCIOを3.3Vに設定したら、BANK0から2だけが5V定格にできます。
この機能は残念ながらBANK3には適用されません(データシート10ページ参照)。
ということは入力の耐ESDダイオードをもっと低い電圧のものに替えるまでは
ch-Cとch-Dには3.3V以上を加え無いほうがいいようです。

表46 最大定格表

      • stuemperさん曰く 2012年8月24日---

良い思い付きをありがとうございます。
デジタル入力のテストで失望していたところ、
この書き込みスレッドを見つけました。(HWのバージョン2.7B)

ワタシは言われていたダイオードをPESD3V3U1UT(わずか12セント)に替えました。
これは3.3Vでわずか1pFです。データシートは次。
http://www.jp.nxp.com/documents/data_sheet/PESDXU1UT_SER.pdf

観てくださいよ、外部から500kHzを入力したときの波形です。上が元のもの、下が替えたもの。
波形写真は元FORUM参照。
http://www.seeedstudio.com/forum/viewtopic.php?f=22&t=1978

もちろん、保証の限りではありません。自己責任で。
stuemper

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