|
|
EDA365欢迎您登录！
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
LVDS电平的端口空闲上下拉电阻引线过长，如果附近有干扰源，则会产生超过阈值电平的有效摆幅，对芯片产生逻辑干扰。
, R P/ J; c. m1 \, ]解决方法：删除上下拉走线、或者在FPGA芯片内部关闭空闲端口1 C% g: L/ t. a/ g
讨论：使用CMOS或者TTL等单端电平不至于对LVDS等差分信号电平造成干扰。但是此种共模噪声在差分线上会产生EMI辐射，造成电磁环境干扰。6 U4 B0 l& y' h. b' E2 H( D( A
解决办法：增加两种信号线之间的距离。使用低驱动能力的单端信号电平或将端口设置为弱电流输出
& `4 J) j+ K* X* g
/ C3 a& V; ]5 `LVDS端口保护7 j; t" z% @6 X& ?
1.端接100Ω电阻保护8 K9 m3 }. r2 r
2.使用专门的保护电路，例如端接电阻及上下偏置电阻，确保端接电阻上的电压为设置的噪声容限电压，确保端接电阻两端的电平为LVDS信号的共模电平，在3.3V电源下，LVDS信号的上下偏置电阻分别为8.25kΩ和4.95kΩ。使用本法可能会导致输入信号的占空比失真，且增加的两个电阻也会导致布局布线的限制; H% a; U9 }- K9 W* {
2 b' a* P, k8 d" @- h/ L
LVPECL逻辑电平介绍极其应用要点
% o) E' O. ^( I3 M' A$ pLVPECL是ECL电平的正电源、低电压版本
, R% \1 q( r2 F! MECL电平是指发射极耦合逻辑 EMITTER COUPLED LOGIC，与TTL一样使用三极管，但是三极管的工作在放大区，牺牲功耗来提升信号传输速度0 S2 ]2 N4 |: _) F+ h8 r
LVPECL应用于超高速场合的时候对电源要求比较高，外部电路相当负责，占用布局面积大，因此不太常用
, ^6 l/ B; t% m' q3 E, E3 Y0 r3 C* b* D3 f1 k! w/ o
CML逻辑电平, b& F6 L8 e+ H/ K$ j, I
CML指电流模式逻辑 CURRENT MODE LOGIC 是高速设计中最常见的一种电平。例如XAUI（10Gbps以太网连接单元接口），10GXFI（以太网串行）接口等。3 ?9 ~5 o* T8 x G
该接口的端口匹配一般内置于芯片，不需要外部端接，因此应用非常简单。$ _9 e' ]! X1 g3 m* ^6 t5 n* b# l7 o& \
* S3 r' n4 V6 T# K9 ^% Q
三种逻辑电平比较. q3 B) Z. ^0 h3 \! @1 W
驱动模式：都为电流驱动
& c! P! M- i: G1 v& |% |CML一般内置不用端接，LVDS一般需要端接100欧姆的终端电阻，LVPECL最复杂
t2 O2 i3 U2 M功耗方面：LVDS<CML<LVPECL q( i" o' S# V1 J4 Y3 \; T `
工作速率：CML>LVPECL>LVDS
4 I( f" A, Z8 T, J; O三种电平都支持直流耦合和交流耦合 T- {% A/ j5 @4 ]9 K9 F: h
标准规范方面：LVDS有较为统一的国际标准，其余两种不同的器件会有些微的差别
; u! l6 A$ b: q) S2 b" I三种逻辑电平之间的互联
. D. ^& s* z- j6 s& [9 \2 m8 q8 J总的来说有两种方式：" @* a* B1 {2 N/ a% P+ ?
* S+ q3 {, d) Q- |& D
直流耦合：直接相连，用于短距离低噪声传输$ }: p, ?" I- y0 }8 a
交流耦合：用电容或者变压器隔离传输，只传输交流信号6 `+ G0 W6 S. N
交流耦合的三大优势：消除地平面电位差，消除共模噪声，解决发送接收两端的直流偏置电平不同的问题
; Z2 s/ Q# _- {; w( hLVDS-LVDS' }3 E8 f. V# d d! k! c' J
直流耦合：直接连，视芯片端口决定是否要端接匹配电阻" g3 K1 P& f" w. \ Y0 b
交流耦合：耦合电容对在差分对上应当靠近接收端放置，某一个特定传输频率下阻抗低则传输延迟低，但是传输的是编码信号，编码存在长0 或者长1 编码，此时的有效传输频率则大大降低，应当适当增加电容容值大小，一般取0.1μf。
1 u" `' p I* h; ~! Y) A3 ULVPECL-LVPECL
" B- Q5 B3 z' f4 C2 C0 u' v8 Z直流耦合：直接连接，但是需要使用电阻网络设置偏置电平! |/ s" z. A0 J d3 _/ R! A
交流耦合：电容放置位置同LVDS互联一样，接收端需要配置电阻网络。特别注意的是发送端需要配置一条泄流通路（差分对上分别接电阻到地）。! X+ t/ k( r) p) e! p- E
CML-CML3 N, g, [ {3 D/ f( G
1.直流耦合：直接连接
" F( C" U: e7 M& e. d9 m4 V7 J! x2. 交流耦合：加两个电容同LVDS一样# f% n+ \5 R, I$ s0 a
# V; R' i) h5 B& q3 }* w7 e JLVDS-LVPECL
4 r: S5 w) |, g主要以交流耦合为主，LVDS以GND为参考点位，LVPECL以VCC为参考点位
/ L ]+ F5 v z7 C
5 Q# Q; C, O; U& ~直流耦合，连接方式如下图。其中电阻阻值的计算按照偏置电压要求以及终端匹配电阻的要求进行计算。差分阻抗100欧等效单端阻抗50欧，此时的阻抗计算使用交流小信号分析，VCC与GND等同试做GND
3 W- z& N) c+ [交流耦合，比较简单直接加电容和电阻网络就行
' M) |' w+ G6 |: wLVDS-CML5 v. S% ~/ }$ c# \. @
LVDS-CML使用交流耦合最简单，接收端内置的偏置电阻一般来说能后满足端接100欧的要求。此时的只需要加两个电容就行。
# P/ @: w1 K2 Q7 P+ pLVPECL-LVDS
. Z; G/ o: t( {) j直流耦合! r8 `: ?& B, @& O8 x
满足三点：VCC-2V偏置电平，端接电阻100欧，输出摆幅大于100mv O z. C# O* K; h3 |
交流耦合 ]1 o* a; s# k' M3 _& N
满足三点：- t7 P S! G0 J8 C
1）14mA直流电流回路，回路由R1提供。' }) r4 R+ A9 U& V8 E- O: J
2）端接100欧
k6 B* B* z3 S H; C! ?+ L3）输出电平摆幅，若较大则可以串联电阻实现降幅! M- g9 s# A+ m
LVPECL-CML6 A3 `& R8 l- S1 T' E
一般来说使用交流耦合
7 I. c8 i: N" f3 }9 O需要注意：回流路径R1，端接电阻已经内置无需考虑，电平摆幅较大一般来说需要降低三分之一，计算方法如下：
8 H' s, g/ `- C! \/ @# I' XR 1 / ( R 1 + R 2 + 50 ) = 2 / 3 R1/(R1+R2+50)=2/3- o5 W. Q9 _4 n" F& W9 [$ s' x# l
R1/(R1+R2+50)=2/3" C0 { M7 m% E8 } q: ~5 J8 [ a
+ i+ W5 @$ S. k$ _CML-LVDS8 t# |& p0 V" O' D! `
一般不会有该场景的连接出现6 h# L6 `& A4 | h: G. i F1 G
CML-LVPECL* | P2 ]. [( h
一般使用交流耦合。
: u6 }% Z: k) T0 }8 ]2 n8 Y: Y: D/ G( R+ ?* l; \1 |. M
$ c' D0 Z( s# B1 \. t* t* F; S
; X! P! g' a+ L: n( \
# t: `' h6 T* N |
|
/1 
发表于 2021-9-9 10:42
收藏
淘帖
支持！
反对！