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XILINX Spartan-6/Virtex-5 FPGAオンチップ差動ターミネータ(DIFF_TERM)の実験

2013/04/10-

 
 このページでは、XILINX社FPGAに搭載されているDIFF_TERMの効果について、いくつかの組合せにより波形観測したものをご紹介します。
一般的な機材で追試が容易なように数MHzにて観測しています。

 XILINXの場合オンチップターミネータはDIFF_TERMとして組込が可能です。

・XILINXユーザーガイドより引用:UG381:Spartan-6 FPGA SelectIO リソース ユーザー ガイドイド(日本語/英語)

 当ページは、この機能が実際にどのように振る舞うかを観察したものです。
当社では、FPGAそのものの使い方をサポートしておらず、DIFF_TERMの有無についての実際の現象その他になんらコメントすることはできませんのでどうぞよろしくお願いたします。

左側;SP601とFMC-XM105  右側:XCM-203-LX30とZKB106

<それぞれの画像はクリックして拡大できます>
使用機材 型番 画像 メーカ 備考
Spartan-6 FPGA SP601
評価キット
SP601 XILINX FMC-XM105を使用
Virtex-5 FPGAボード XCM-203-LX30   HuMANDATA ZKB-016を使用 
信号発生器 CG635   Stanford Research Systems, Inc.
オシロスコープ 204Xi  - Lecroy 200MHz帯域制限 
FETプローブ ZS1500 - Lecroy  
※一部画像は各メーカサイトより引用しました
■実験結果
信号発生器→Spartan-6の場合のみ、なぜかDIFF_TERMの効果が認められません
信号源 FPGA DIFF_TERM効果
OK
OK
DIFF_TERMの効果が認められません
     OK
OK
OK
OK
     OK

・波形について:上から P / N / P-Nの演算結果となっています
・時間軸が違っているものがありますが、振幅のみご注目ください

No. 信号ソース 受信側回路 受信点波形 備 考
 1 Spartan-6

(LVDS_25出力)
 Spartan-6(DIFF_TERM無し)
 Spartan-6(DIFF_TERMA有り)
  有効
実抵抗100Ωのみ

No. 信号ソース 受信側回路 受信点波形 備 考
 2 Virtex-5

(LVDS_25出力)
 Spartan-6(DIFF_TERM無し)
 
 Spartan-6(DIFF_TERMA有り)
  有効
実抵抗100Ωのみ
No. 信号ソース 受信側回路 受信点波形 備 考
3 信号発生器

(LVDS)
 Spartan-6(DIFF_TERM無し)
 Spartan-6(DIFF_TERMA有り)
効果無し?
実抵抗100Ωのみ
No. 信号ソース 受信側回路 受信点波形 備 考
4 信号発生器+DCカット

(LVDS)
 Spartan-6(DIFF_TERM無し)
 Spartan-6(DIFF_TERMA有り)
有効
No. 信号ソース 受信側回路 受信点波形 備 考
5 Spartan-6

(LVDS_25出力)
Virtex-5(DIFF_TERM無し)
 
Virtex-5(DIFF_TERMA有り)
  有効
実抵抗100Ωのみ
No. 信号ソース 受信側回路 受信点波形 備 考
6 Virtex-5

(LVDS_25出力)
Virtex-5(DIFF_TERM無し)
Virtex-5(DIFF_TERMA有り)
実抵抗100Ωのみ
No. 信号ソース 受信側回路 受信点波形 備 考
7 信号発生器

(LVDS)
Virtex-5(DIFF_TERM無し)
Virtex-5(DIFF_TERMA有り)
  有効
実抵抗100Ωのみ
信号発生器のLVDS出力波形(無負荷)
信号発生器のLVDS出力波形100Ω負荷
 ヒューマンデータのXCMシリーズの多くはDIFF_TERMを用いず外部にターミネータとして実抵抗を実装できるようにしています。(全ピンではありません)
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