在一個數字係統中，當各個子係統需要相同的參考時鍾源協同工作時，時鍾分配非常重要。例如，一個基站的數字信號處理單元(DSP)，在大部分應用中，必須由射頻處理單元同步。由鎖相環(PLL)產生所需的本振頻率，通過模/數轉換器鎖定到時鍾中心頻率上。同時，當應用係統中包含射頻接收回路時
，時鍾(包括信號部分)必須盡可能降低傳輸過程中的電平輻射，使用較低的電平以避免幹擾。

 

將高速信號傳輸到不同目的端時，可以采用多種策略；在這些方案中有兩種極AC端形式：一、用1個源/驅動器驅動所有目標端(稱為多節點傳輸)；二
、每個目標端使用獨立的源/驅動器(稱為多路點到點傳輸)。圖1展示了利用兩種不同技術的傳輸方案的區別。在多節點傳輸方式中，需要一個具有足夠驅動能力的驅動器來驅動所有負載和傳輸介質(電纜
、連接器
、背板等)。差(cha)分(fen)總(zong)線(xian)通(tong)常(chang)在(zai)最(zui)後(hou)一(yi)個(ge)接(jie)收(shou)器(qi)處(chu)根(gen)據(ju)特(te)性(xing)阻(zu)抗(kang)進(jin)行(xing)終(zhong)端(duan)匹(pi)配(pei)。必(bi)須(xu)努(nu)力(li)使(shi)總(zong)線(xian)上(shang)的(de)各(ge)支(zhi)路(lu)盡(jin)可(ke)能(neng)短(duan)
，以(yi)避(bi)免(mian)影(ying)響(xiang)信(xin)號(hao)的(de)完(wan)整(zheng)性(xing)。在(zai)電(dian)路(lu)板(ban)布(bu)線(xian)密(mi)度(du)日(ri)益(yi)提(ti)高(gao)的(de)今(jin)天(tian)
，有(you)些(xie)情(qing)況(kuang)下(xia)很(hen)難(nan)控(kong)製(zhi)分(fen)支(zhi)長(chang)度(du)。

 

圖1. 多(duo)節(jie)點(dian)信(xin)號(hao)傳(chuan)輸(shu)允(yun)許(xu)在(zai)單(dan)個(ge)發(fa)送(song)器(qi)與(yu)多(duo)個(ge)接(jie)收(shou)器(qi)之(zhi)間(jian)通(tong)訊(xun)，而(er)多(duo)路(lu)點(dian)到(dao)點(dian)傳(chuan)輸(shu)方(fang)式(shi)無(wu)需(xu)調(tiao)整(zheng)分(fen)支(zhi)回(hui)路(lu)，消(xiao)除(chu)了(le)分(fen)支(zhi)回(hui)路(lu)的(de)潛(qian)在(zai)幹(gan)擾(rao)問(wen)題(ti)。

 

相xiang應ying地di，多duo路lu點dian到dao點dian傳chuan輸shu方fang式shi使shi用yong了le多duo個ge驅qu動dong器qi，隻zhi需xu明ming確que點dian到dao點dian操cao作zuo模mo式shi，每mei個ge驅qu動dong器qi隻zhi與yu單dan個ge接jie收shou器qi通tong信xin。采cai用yong這zhe種zhong設she計ji架jia構gou可ke以yi避bi免mian信xin號hao完wan整zheng性xing問wen題ti
，確que保bao傳chuan輸shu介jie質zhi的de阻zu抗kang盡jin可ke能neng一yi致zhi。

 

下麵將要介紹的一款低抖動10端口LVDS轉接器MAX9150可以用於多路點到點信號傳輸。

 

 

MAX9150適用於對電源功耗
、電路板空間以及噪聲要求苛刻的高速數據或時鍾傳輸應用。圖2中的IC能夠接收1路LVDS信號
，並將其驅動至10路LVDS輸出。

 

圖2. MAX9150 LVDS轉接器可以將接收到的輸入信號驅動至10路輸出，MAX9110則將其輸入端的CMOS信號轉換成差分信號，MAX9111將各自的LVDS差分信號轉換成CMOS電平信號。

 

MAX9150的輸入端可以接受幅值最小100mV、最大1V的差分信號，要求輸入信號電平在0至2.4V範圍內。輸出端采用電流激勵產生5至9mA電流輸出。由於MAX9150輸出電流信號，輸出信號的差分電平範圍由外部終端電阻的阻值決定
，每個差分輸出端設計為驅動50Ω負載，允許在兩端采用100Ω匹配的傳輸線上以點到點方式傳輸信號。器件具有120ps抖動(隨機性和確定性)

，應用於對時序誤差敏感的高速互聯係統可保證通信的可靠性，尤其是編碼信號中嵌入的時鍾信息。高速開關確保400Mbps的數據傳輸速率和小於100ps的通道間偏差。MAX9150工作電源為3.3V
，當傳輸信號為400Mbps時最大電流消耗為160mA。通過低功耗關斷模式，可以將電源電流降低到60µA。當沒有輸入驅動或出現開路、終端電阻失效或短路時，器件內的失效保護電路可以將輸出端置為高電平。

 

表1強調了MAX9150的關鍵參數。

 

表1. MAX9150的抖動指標

 

 

表2列出了Maxim公司的一些LVDS器件
，這些器件可以與MAX9150配合使用
，也可以單獨使用。圖2給出了其中兩種器件與MAX9150配合使用的例子。在這個應用中，MAX9110將CMOS電平轉換為LVDS信號提供給MAX9150，在傳輸線終端，采用SOT23封裝的MAX9111接收器將LVDS信號重新轉換到CMOS電平。

 

表2. Maxim提供數量眾多的LVDS IC，包括接收器、驅動器
、轉接器、交叉開關
、總線串行器等

 

 

當信號傳輸速率達到數十到數百MHz時，相對於TTL信號傳輸方式，LVDS器件通常是一個更好的選擇。其差分特性從根本上增強了抗共模幹擾能力，而且降低了噪聲。與其它傳輸方式(如ECL


、CML等)相比，低功耗也是該傳輸方式的一個特色
，當然
，電路的總體功耗通常取決於所選擇的端接技術。基於LVDS技術的集成電路適用於很多應用，包括時鍾分配、高達400MHz以上的串行數據信號傳輸等。上述Maxim的LVDS器件在傳輸這些信號時，僅產生很低的相位抖動和少量的功耗
，具有極低的幹擾。這裏展示了兩種信號傳輸方式：多節點傳輸和多路點到點傳輸方式。每種傳輸方式都有自身的優點和缺點。

 

MAX9150芯片構成了高速數據或時鍾分配係統的核心，其它LVDS器件(如單路/多路驅動器等)用於完成電路的特定功能。Maxim也同樣提供LVDS交叉開關、總線串行器等。

 

本文來源於Maxim。