轉換器中的數字輸出接口串行數據傳輸
發布時間:2020/11/3 23:56:26 訪問次數:988
與CMOS技術相比,LVDS具備一些明顯優勢。它可以在低電壓信號(約350 mV)下工作,并且為差分而非單端。低壓擺幅具有較快的切換時間,可以減少EMI問題。差分這一特性可以帶來共模抑制的好處。這意味著耦合到信號的噪聲對兩個信號路徑均為共模,大部分都可被差分接收器消除。
LVDS中的阻抗必須更加嚴格控制。在LVDS中,負載阻抗應約為100 Ω,通常通過LVDS接收器上的并聯端接電阻實現。此外,LVDS信號還應采用受控阻抗傳輸線進行傳輸。差分阻抗保持在100 Ω時,所需的單端阻抗為50 Ω。為典型LVDS輸出驅動器。
LVDS輸出驅動器拓撲結構,電路工作時輸出電源會產生固定的直流負載電流。這可以避免輸出邏輯狀態躍遷時典型CMOS輸出驅動器中出現的電流尖峰。電路中的標稱源電流/吸電流設為3.5 mA,使得端接電阻100 Ω時典型輸出電壓擺幅為350 mV。電路的共模電平通常設為1.2 V,兼容3.3 V、2.5V和1.8 V電源電壓。
工作速度高達6.375 Gbps,差分電平標稱值為800 mV,共模電平約為1.0 V。在高于6.375 Gbps且低于12.5 Gbps的速度下工作時,差分電平額定值為400 mV,共模電平仍約為1.0 V。隨著轉換器速度和分辨率增加,CML輸出需要合適類型的驅動器提供必要速度,以滿足各種應用中轉換器的技術需求。
每種數字輸出驅動器都有時序關系,需要密切監控。由于CMOS和LVDS有多種數據輸出,因此必須注意信號的路由路徑,以盡量減小偏斜。如果差別過大,可能就無法在接收器上實現合適的時序。此外,時鐘信號也需要通過路由傳輸,并與數據輸出保持一致。時鐘輸出和數據輸出之間的路由路徑也必須格外注意,以確保偏斜不會太大。
速度和分辨率不斷增加,數字輸出驅動器也不斷演變發展,以滿足數據傳輸需求。隨著轉換器中的數字輸出接口轉換為串行數據傳輸,CML輸出越來越普及。但是,目前的設計中仍然會用到CMOS和LVDS數字輸出。每種數字輸出都有最適合的應用。每種輸出都面臨著挑戰,必須考慮到一些設計問題,且各有所長。
在采樣速度小于200 Msps的轉換器中,CMOS仍然是一種合適的技術。當采樣速率增加到200 MSPS以上時,與CMOS相比,LVDS在許多應用中更加可行。為了進一步增加效率、降低功耗、減小封裝尺寸,CML驅動器可與JESD204之類的串行數據接口配合使用。
與CMOS技術相比,LVDS具備一些明顯優勢。它可以在低電壓信號(約350 mV)下工作,并且為差分而非單端。低壓擺幅具有較快的切換時間,可以減少EMI問題。差分這一特性可以帶來共模抑制的好處。這意味著耦合到信號的噪聲對兩個信號路徑均為共模,大部分都可被差分接收器消除。
LVDS中的阻抗必須更加嚴格控制。在LVDS中,負載阻抗應約為100 Ω,通常通過LVDS接收器上的并聯端接電阻實現。此外,LVDS信號還應采用受控阻抗傳輸線進行傳輸。差分阻抗保持在100 Ω時,所需的單端阻抗為50 Ω。為典型LVDS輸出驅動器。
LVDS輸出驅動器拓撲結構,電路工作時輸出電源會產生固定的直流負載電流。這可以避免輸出邏輯狀態躍遷時典型CMOS輸出驅動器中出現的電流尖峰。電路中的標稱源電流/吸電流設為3.5 mA,使得端接電阻100 Ω時典型輸出電壓擺幅為350 mV。電路的共模電平通常設為1.2 V,兼容3.3 V、2.5V和1.8 V電源電壓。
工作速度高達6.375 Gbps,差分電平標稱值為800 mV,共模電平約為1.0 V。在高于6.375 Gbps且低于12.5 Gbps的速度下工作時,差分電平額定值為400 mV,共模電平仍約為1.0 V。隨著轉換器速度和分辨率增加,CML輸出需要合適類型的驅動器提供必要速度,以滿足各種應用中轉換器的技術需求。
每種數字輸出驅動器都有時序關系,需要密切監控。由于CMOS和LVDS有多種數據輸出,因此必須注意信號的路由路徑,以盡量減小偏斜。如果差別過大,可能就無法在接收器上實現合適的時序。此外,時鐘信號也需要通過路由傳輸,并與數據輸出保持一致。時鐘輸出和數據輸出之間的路由路徑也必須格外注意,以確保偏斜不會太大。
速度和分辨率不斷增加,數字輸出驅動器也不斷演變發展,以滿足數據傳輸需求。隨著轉換器中的數字輸出接口轉換為串行數據傳輸,CML輸出越來越普及。但是,目前的設計中仍然會用到CMOS和LVDS數字輸出。每種數字輸出都有最適合的應用。每種輸出都面臨著挑戰,必須考慮到一些設計問題,且各有所長。
在采樣速度小于200 Msps的轉換器中,CMOS仍然是一種合適的技術。當采樣速率增加到200 MSPS以上時,與CMOS相比,LVDS在許多應用中更加可行。為了進一步增加效率、降低功耗、減小封裝尺寸,CML驅動器可與JESD204之類的串行數據接口配合使用。