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逻辑电路设计之同类接口连接

逻辑电路设计之同类接口连接

内容简介

1、CML-CML
2、PECL-PECL
3、LVDS-LVDS



一、CML-CML连接

1、CML 到CML 之间连接分两种情况,当收发两端的器件使用相同的电源时,CML 到CML 可以采用直流耦合方式,这时不需加任何器件;
2、当收发两端器件采用不同电源时,一般要考虑交流耦合,如图,注意这时选用的耦合电容要足够大,以避免在较长连0 或连1 情况出现时,接收端差分电压变小;



二、PECL-PECL连接

PECL 到PECL 的连接分直流耦合和交流耦合两种形式,下面分别介绍:
1、直流耦合情况
PECL负载一般考虑是通过50Ω接到Vcc-2V的电源上(此时也正好满足输入端经50Ω到Vcc-1.3V ),一般该电源是不存在的,因此通常的做法是利用电阻分压网络做等效电路,如图9 中所示,该等效电路应满足如下方程:



在3.3V 供电时,电阻按5%的精度选取,R1 为130Ω,R2 为82Ω。而在5V 供电时,R1为82Ω,R2 为130Ω(125Ω)。



这种等效电路同时提供50Ω (上图两个电阻的并联值)的交流阻抗以匹配传输线。然而并没有规定,PECL 的输出阻抗要和传输线特征阻抗匹配。
交流耦合情况
A、PECL 在交流耦合输出到50Ω的终端负载时,要考虑PECL 的输出端加一直流偏置电阻。



B、PECL的输出共模电压需固定在Vcc-1.3V,在选择直流偏置电阻时仅需该电阻能够提供14mA 到地的通路,这样R1=(Vcc-1.3V)/14mA。
在3.3V 供电时,R1=142Ω,5V 供电时,R1=270Ω。然而这种方式给出的交流负载阻抗低于50Ω,在实际应用中,3.3V供电时,R1 可以从142Ω到200Ω之间选取,5V 供电时,R1 可以从270Ω到350Ω之间选取,原则是让输出波形达到最佳;
D、PECL 交流耦合另外有两种改进结构,一种是在信号通路上串接一个电阻,从而可以增大交流负载阻抗使之接近50Ω;
另一种方式是在直流偏置通道上串接电感,以减少该偏置通道影响交流阻抗。R3和R2 的选择应考虑如下几点:
(1)PECL 输入直流偏压应固定在Vcc-1.3V;(2)输入阻抗应等于传输线阻抗;(3)低功耗;(4)外围器件少。

三、LVDS-LVDS连接

因为LVDS 的输入与输出都是内匹配的,所以LVDS 间的连接可以如图中那样直接连接。

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