单端PECL与差分PECL的互连
发布时间:2008/5/27 0:00:00 访问次数:789
单端pecl与差分pecl的互连
正射极耦合逻辑(pecl)是成帧器高速i/o的标准逻辑电平,这种输出方式耗电较大,为降低功耗需采用一些间接的解决方案。maxim推出的max3881、max3891复用/解复用器的并行通道采用单端pecl i/o,可有效解决上述问题,但在单端与差分接口之间连接时需注意未使用的i/o端必须适当连接。
差分pecl输出成帧器ic与max3891的接口
max3891具有单端pecl输入,与差分pecl输出的成帧器连接时,成帧器不用的输出必须加终端匹配,在不用的反相输出端接匹配电阻使差分输出负载趋于平衡,减小输出偏差。max3881内部带有与图2相同的自适应放大器,通过确定pecl摆幅的共模电压设置单端数据输入的0/1判决门限。
图1提供了一种通用的接口连接,选择适当的上拉、下拉电阻确保戴维南等效电源的内阻为50ω、电压为(vcc - 2v)。可参考下式设置上拉、下拉电阻:
上拉电阻 = 50 x vcc / (vcc - 2v);下拉电阻 = 25 x vcc
vcc = 3.3v时,上拉电阻= 127ω,下拉电阻= 82.5ω。建议选用精度为1%的电阻,以减小数据线之间的非平衡度。未选用的数据输出端(反相端)匹配电阻应使该端输出约14ma的直流。pecl共模电压的典型值为vcc - 1.3v,为输出14ma电流,匹配电阻应为:(vcc-1.3v)/14ma,vcc = 3.3v时,终端电阻为143ω。
max3881与差分pecl输入成帧器ic的接口
当单端pecl输出的max3881与差分pecl输入的成帧器芯片连接时,未使用的成帧器芯片输入端必须驱动在max3881 pecl输出摆幅的共模电压。当in+ > in-时,成帧器判定为逻辑“1”;in+ < in-时,判定为逻辑“0”。如果不用的输入端in-未被设置在适当的电平,将导致较大的误码率。max3881具有差分pclko输出,采用图2电路确定pecl摆幅的共模电压并驱动成帧器未使用的输入端。图2电路提供的方案可跟踪任何由于温度、电源电压的变化所导致的pclko共模电压的偏移。同样,选择上拉、下拉电阻使戴维南等效电源的内阻为50ω、电压为(vcc - 2v)。vcc = 3.3v时,上拉电阻为127ω,下拉电阻为82.5ω。
另一解决方案是用电阻分压网络提供直流参考电压,如图3。该电路无法跟踪pecl共模电压的偏移,距理想参数有一定偏差。图中滤波电容可减小因串扰或耦合引入的噪声,该方案会在恢复信号中产生pwd(脉宽失真),使输入级的最小建立时间和保持时间增大。
计算pwd
当max3881与差分输入成帧器连接时,由于这些输入端直接影响输入级的0/1判决门限(图4),如果未使用的输入端没有设置在适当的直流电平,将使输入数据产生脉宽失真。
为避免建立时间和保持时间的影响,需计算输入信号的pwd以便对建立时间和保持时间作相应的调节。假设在最差情况下,max3881的pecl输出上升时间与下降时间为1ns(20~80%),输出摆幅最小值为530mvp-p,则:
设共模电压偏离(vcc - 1.3v)的最大值为±150mv,则信号的最大pwd为:
由上式可知:为避免建立时间和保持时间的影响,应使建立时间和保持时间延长377ps。
值得注意的是以上计算基于最差的条件,特别是数据通过眼图中心的斜率以20~80%的电压摆幅除以20~80%的上升时间或下降时间进行估算,而通常靠近数据中心处的斜率要远远高于顶部或底部的斜率,这将使电压偏差产生的pwd大大减小。
单端pecl与差分pecl的互连
正射极耦合逻辑(pecl)是成帧器高速i/o的标准逻辑电平,这种输出方式耗电较大,为降低功耗需采用一些间接的解决方案。maxim推出的max3881、max3891复用/解复用器的并行通道采用单端pecl i/o,可有效解决上述问题,但在单端与差分接口之间连接时需注意未使用的i/o端必须适当连接。
差分pecl输出成帧器ic与max3891的接口
max3891具有单端pecl输入,与差分pecl输出的成帧器连接时,成帧器不用的输出必须加终端匹配,在不用的反相输出端接匹配电阻使差分输出负载趋于平衡,减小输出偏差。max3881内部带有与图2相同的自适应放大器,通过确定pecl摆幅的共模电压设置单端数据输入的0/1判决门限。
图1提供了一种通用的接口连接,选择适当的上拉、下拉电阻确保戴维南等效电源的内阻为50ω、电压为(vcc - 2v)。可参考下式设置上拉、下拉电阻:
上拉电阻 = 50 x vcc / (vcc - 2v);下拉电阻 = 25 x vcc
vcc = 3.3v时,上拉电阻= 127ω,下拉电阻= 82.5ω。建议选用精度为1%的电阻,以减小数据线之间的非平衡度。未选用的数据输出端(反相端)匹配电阻应使该端输出约14ma的直流。pecl共模电压的典型值为vcc - 1.3v,为输出14ma电流,匹配电阻应为:(vcc-1.3v)/14ma,vcc = 3.3v时,终端电阻为143ω。
max3881与差分pecl输入成帧器ic的接口
当单端pecl输出的max3881与差分pecl输入的成帧器芯片连接时,未使用的成帧器芯片输入端必须驱动在max3881 pecl输出摆幅的共模电压。当in+ > in-时,成帧器判定为逻辑“1”;in+ < in-时,判定为逻辑“0”。如果不用的输入端in-未被设置在适当的电平,将导致较大的误码率。max3881具有差分pclko输出,采用图2电路确定pecl摆幅的共模电压并驱动成帧器未使用的输入端。图2电路提供的方案可跟踪任何由于温度、电源电压的变化所导致的pclko共模电压的偏移。同样,选择上拉、下拉电阻使戴维南等效电源的内阻为50ω、电压为(vcc - 2v)。vcc = 3.3v时,上拉电阻为127ω,下拉电阻为82.5ω。
另一解决方案是用电阻分压网络提供直流参考电压,如图3。该电路无法跟踪pecl共模电压的偏移,距理想参数有一定偏差。图中滤波电容可减小因串扰或耦合引入的噪声,该方案会在恢复信号中产生pwd(脉宽失真),使输入级的最小建立时间和保持时间增大。
计算pwd
当max3881与差分输入成帧器连接时,由于这些输入端直接影响输入级的0/1判决门限(图4),如果未使用的输入端没有设置在适当的直流电平,将使输入数据产生脉宽失真。
为避免建立时间和保持时间的影响,需计算输入信号的pwd以便对建立时间和保持时间作相应的调节。假设在最差情况下,max3881的pecl输出上升时间与下降时间为1ns(20~80%),输出摆幅最小值为530mvp-p,则:
设共模电压偏离(vcc - 1.3v)的最大值为±150mv,则信号的最大pwd为:
由上式可知:为避免建立时间和保持时间的影响,应使建立时间和保持时间延长377ps。
值得注意的是以上计算基于最差的条件,特别是数据通过眼图中心的斜率以20~80%的电压摆幅除以20~80%的上升时间或下降时间进行估算,而通常靠近数据中心处的斜率要远远高于顶部或底部的斜率,这将使电压偏差产生的pwd大大减小。