CML - ECL - LVDS互连

5 接口互连

5.1 CML到CML的连接

如果接收器与发送器之间采用相同的VCC电源，CML驱动器输出可以直流耦合到CML接收器输入，无需额外的元件。如果接收器与发送器采用不同的电源，系统需要用交流耦合方式。交流耦合情况下，耦合电容应足够大，以避免信号包含一长串相同数字时导致过大的低频衰减(参考应用笔记HFAN-1.1)。图8给出了CML与CML之间的连接。

图8. CML到CML的连接

5.2 PECL到PECL的连接

5.2.1 直流耦合：50至(VCC-2V)的Thevenin等效电路

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： 直流耦合情况 PECL输出设计成驱动50负载至(VCC-2V)。由于一般情况下无法向终端网络提供(VCC-2V)电源，经常会用并联电阻，得到一个Thevenin等效电路。图9给出了Thevenin变换，50至(VCC-2V)的终端匹配要求满足：

解出R1、R2，可得:

在3.3V供电时，电阻按5%的精度选取，R1为130 ，R2为82 。而在+5.0V供电时，R1为82 ，R2为130 。图10给出了+3.3V和+5.0V供电时的Thevenin等效终端网络。

图9. Thevenin等效变换

注：PECL输出配置为射极开路，没有背向终端匹配(参见1)。

5.2.2 交流耦合情况

PECL在交流耦合输出到50的终端负载时，要考虑PECL的输出端加一直流偏置电阻，如图11所示。

图10. PECL与PECL之间的直流耦合

图11. PECL与PECL之间的交流耦合

R2和R3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。最常用的就是图11中的两种。在图11(a)中，R2和R3的选择应满足下面方程组：

求解得到：

图11(a)的缺陷是：由终端网络引起的功耗较大。如果系统对于功耗要求较高，可以采用图11(b)所示电路。这时，我们需要满足：

解得:

PECL的输出共模电压需固定在VCC-1.3V，在选择直流偏置电阻(R1)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 = 142，+5.0V供电时，R1 = 270。然而这种方式给出的交流负载阻抗低于50，在实际应用中，+3.3V供电时，R1可以从142到200之间选取，+5.0V供电时，R1可以从270 到350之间选取，原则是让输出波形达到最佳。

可以通过两种方式进一步改善PECL的终端匹配：(1)增加一个与耦合电容串联的电阻，使得PECL驱动器端的等效交流阻抗接近50；(2)添加一个与R1串联的电感，使交流阻抗受控于接收器阻抗，与R1无关。

5.3 LVDS与LVDS的连接

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12中那样直接连接。

图12. LVDS与LVDS的连接