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LVDS、PECL和CML介绍2009-05-1414:04:59|分类：默认分类|标签：|字号大中小订阅标签：无标签【转】LVDS、PECL和CML介绍LVDS、PECL和CML介绍2007-10-2910:28摘要：随着高速数据传输业务需求的增加，如何高质量的解决高速IC芯片间的互连变得越来越重要。低功耗及优异的噪声性能是有待解决的主要问题。芯片间互连通常有三种接口：PECL(PositiveEmitter-CoupledLogic)、LVDS(Low-VoltageDifferentialSignals)、CML(CurrentModeLogic)。在设计高速数字系统时，人们常会遇到不同接口标准芯片间的互连，为解决这一问题，我们首先需要了解每一种接口标准的输入输出电路结构，由此可以知道如何进行直流偏置和终端匹配。本文介绍了高速通信系统中PECL、CML和LVDS之间相互连接的几种方法，并给出了Maxim产品的应用范例。1摘要随着高速数据传输业务需求的增加，如何高质量的解决高速IC芯片间的互连变得越来越重要。低功耗及优异的噪声性能是有待解决的主要问题。芯片间互连通常有三种接口：PECL(PositiveEmitter-CoupledLogic)、LVDS(Low-VoltageDifferentialSignals)、CML(CurrentModeLogic)。在设计高速数字系统时，人们常会遇到不同接口标准芯片间的互连，为解决这一问题，我们首先需要了解每一种接口标准的输入输出电路结构，由此可以知道如何进行直流偏置和终端匹配。本文介绍了高速通信系统中PECL、CML和LVDS之间相互连接的几种方法，并给出了Maxim产品的应用范例。2PECL接口PECL由ECL标准发展而来，在PECL电路中省去了负电源，较ECL电路更便于使用。PECL信号的摆幅相对ECL要小，这使得该逻辑更适合于高速数据的串行或并行连接。PECL标准最初由Motorola公司提出，经过很长一段时间才在业内推广开。2.1PECL接口输出结构PECL电路的输出结构如图1所示，包含一个差分对管和一对射随器。输出射随器工作在正电源范围内，其电流始终存在，这样有利于提高开关速度。标准的输出负载是接50电阻至VCC-2V的电平上，如图1所示，在这种负载条件下，OUT+与OUT-的静态电平典型值为VCC-1.3V，OUT+与OUT-输出电流为14mA。PECL结构的输出阻抗很低，典型值为4-5，这表明它有很强的驱动能力，但当负载与PECL的输出端之间有一段传输线时，低阻抗造成的失配将导致信号时域波形的振铃现象。图1.PECL接口输出结构2.2PECL接口输入结构PECL输入结构如图2所示，它是一个具有高输入阻抗的差分对。该差分对共模输入电压需偏置到VCC-1.3V，这样允许的输入信号电平动态范围最大。Maxim公司的PECL接口有两种形式的输入结构，一种是在芯片上已加有偏置电路，如MAX3885，另一种则需要外加直流偏置，如MAX3867、MAX3675。图2.PECL接口输入结构表I中给出了Maxim公司PECL接口输入输出的具体电气指标。表I.PECL输入和输出规格ParameterConditionsMinTypeMaxUnitsOutputHighVoltageVCC-1.025VCC-1.025VCC-0.88VTA=-40°CVCC-1.085VCC-0.88VOutputLowVoltageTA=0°Cto+85°CVCC-1.81VCC-1.62VTA=-40°CVCC-1.83VCC-1.55VInputHighVoltageVCC-1.16VCC-0.88VInputLowVoltageVCC-1.81VCC-1.48V在+5.0V和+3.3V供电系统中，PECL接口均适用，+3.3V供电系统中的PECL常被称作低压PECL，简写为图5.CML输入电路匹配表II以MAX3831/MAX3832为例列出了CML器件的输入输出技术参数表II.CML输入和输出规格(负载=50至VCC)PARAMETERCONDITIONMINTYPMAXUnitsDifferentialOutputVoltage6408001000mVp-pOutputCommonModeVoltageVCC-0.2VSingle-EndedInputVoltageRangeVISVCC-0.6VVCC+0.2VVDifferentialInputVoltageSwing4001200mVp-p注：Maxim不同产品CML输入灵敏度不同，如MAX3875、MAX3876。4LVDS接口LVDS用于低压差分信号点到点的传输，该方式有三大优点，使其更具有吸引力。A)LVDS传输的信号摆幅小，从而功耗低，一般差分线上电流不超过4mA，负载阻抗为100。这一特征使它适合做并行数据传输。B)LVDS信号摆幅小，从而使得该结构可以在2.5V的低电压下工作。C)LVDS输入单端信号电压可以从0V到2.4V变化，单端信号摆幅为400mV，这样允许输入共模电压从0.2V到2.2V范围内变化，也就是说LVDS允许收发两端地电势有±1V的落差。4.1LVDS接口输出结构Maxim公司LVD...