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不同逻辑电平之间的互连和应用

不同逻辑电平之间的互连和应用

点击数:7749 次   录入时间:03-04 11:48:07   整理:http://www.55dianzi.com   接口电路

    复杂设备具有两个或多个接口标准已非常普遍,下面简单介绍一下不同逻辑电平间的转化及应用方法。对于单端电平标准,一个典型的应用是同一系列间电平标准如何连接,如SSTL_3能驱动SSTL_18吗?交流电压摆动在3.3V或2.5V的SSTL_2/3到1.8V的SSTL_1.8,显然不是问题,关键是直流电压,也即VIH。

    SSTL的VIH=VC0+300mV,对SSTL_18,VIH=2V,而其接收器是高阻抗的,电流典型值为lOmA,可采用下图所示的电路。

电路

    对于差分电平标准,不同电平标准互连时,首先要考虑的就是它们的电平大小和电平摆幅各不一样,必须使输出电平经过中间的电阻转换网络后落在输入电平的有效范围内。其次,电阻网络要考虑到匹配问题。例如当负载是50Q接到VCC-2V时,LVPECL的输出性能是最优的,因此考虑的电阻网络应该与最优负载等效;LVDS的输入差分阻抗为100Ω,或者每个单端到虚拟地为50Ω,该阻抗不提供直流通路,这里意味着LVDS输入交流阻抗与直流阻抗不等,电阻值的选取还必须根据直流或交流耦合的不同情况做不同的选取。另外,电阻网络还必须与传输线匹配。另一个问题是电阻网络需要在功耗和速度方面折中考虑:既允许电路在较高的速度下工作,又尽量不出现功耗过大。

    不同差分信号间的互连最常用的方式是AC耦合,如下图所示。通过设置Rl、R2选择接收器不同的共模电压,AC耦合驱动级的地弹噪声不会影响接收器,如果驱动级是PECL,则需设置R3提供DC通路。

AC耦合

    直流耦合,考虑LVPECL到LVDS的连接,如洗图所示。由传输线阻抗匹配原则:Z≈Rl//(R2+R3),根据LVPCEL输出最优性能:Vl应为VDD-2(V1,V2应为VDD-1.2(V)据实际情况,选择满足以上约束条件的电阻值,例如当传输线特征阻抗为50Ω时,计算取R1=120Ω,R2=58Ω,R3=20Q即能完成互连。

LVPECL到LVDS的连接

    通过上图电路实现降低LVPECL摆幅以适应LVDS的输入范围,增益为Gain=R3/(R2+R3)。

    对于LVDS到LVPECL的直流耦合连接,LVDS的共模电压是1.2V,LVPECL接收器具有更宽的共模电压范围,所以通过下图所示电路即可实现转化,100Ω的电阻用于LVDS的输出阻抗匹配。

LVPECL接收器具有更宽的共模电压范围

    由于LVDS通常用作并联数据的传输,而CML常用来做串行数据的传输,所以通常情况下,在传输系统中没有CML和LVDS的互连问题。




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