高速轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘分配器件的端接
發(fā)布時(shí)間:2020-01-15 來(lái)源:Jerome Patoux 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】使用時(shí)鐘分配器件1或者扇出緩沖器為ADC 和DAC 提供時(shí)鐘時(shí),需要考慮印刷電路板上的走線和輸出端接,這是信號(hào)衰減的兩個(gè)主要來(lái)源。
時(shí)鐘走線與信號(hào)擺幅
PCB 上的走線類似于低通濾波器,當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)沿著走線傳輸時(shí),會(huì)造成時(shí)鐘信號(hào)衰減,并且脈沖沿的失真隨線長(zhǎng)增加。更高的時(shí)鐘信號(hào)頻率會(huì)導(dǎo)致衰減、失真和噪聲增加,但不會(huì)增加抖動(dòng),在低壓擺率時(shí)抖動(dòng)最大(圖 1),一般使用高壓擺率的時(shí)鐘沿。為了實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的時(shí)鐘,要使用高擺幅時(shí)鐘信號(hào)和短時(shí)鐘 PCB 走線;由時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)的器件應(yīng)該盡可能靠近時(shí)鐘分配器件放置。
圖 1. ADCLK925 的均方根抖動(dòng)與輸入壓擺率的關(guān)系
ADCLK9542 時(shí)鐘扇出緩沖器和 ADCLK9143 超快時(shí)鐘緩沖器就是兩款此類時(shí)鐘分配器件。ADCLK954 包括 12 個(gè)輸出驅(qū)動(dòng),可以在 50-?的負(fù)載上驅(qū)動(dòng)全擺幅為 800-mV 的 ECL(發(fā)射極耦合邏輯)或者 LVPECL(低壓正 ECL)信號(hào),形成 1.6 V 的總差分輸出擺幅,如圖2 所示。它可以在4.8 GHz 反轉(zhuǎn)率下工作。ADCLK914 可以在 50-?負(fù)載上驅(qū)動(dòng) 1.9 V 高壓差分信號(hào) (HVDS),形成 3.8 V 的總差分輸出擺幅。ADCLK914 具有7.5-GHz 的反轉(zhuǎn)率。
當(dāng)驅(qū)動(dòng) DAC 時(shí),時(shí)鐘分配器件應(yīng)該盡可能靠近 DAC 的時(shí)鐘輸入放置,這樣,所需的高壓擺率、高幅度時(shí)鐘信號(hào)才不會(huì)引起布線困難、產(chǎn)生 EMI 或由電介質(zhì)和其它損耗造成減弱。值得注意的是,走線的特性阻抗(Z0)會(huì)隨走線尺寸(長(zhǎng)度、寬度和深度)而變化;驅(qū)動(dòng)器的輸出阻抗必須與特性阻抗匹配。
圖2. 采 用 3.3V 電 源供電時(shí) ADCLK954 時(shí) 鐘緩沖器的輸出波形
輸出端接
時(shí)鐘信號(hào)衰減會(huì)增加抖動(dòng),因此對(duì)驅(qū)動(dòng)器輸出的端接很重要,這可以避免信號(hào)反射,并可通過(guò)相對(duì)較大的帶寬實(shí)現(xiàn)最大能量傳輸。確實(shí),反射可以造成下沖和過(guò)沖,嚴(yán)重降低信號(hào)和整體時(shí)鐘的性能,或者在極端情況下,可能會(huì)損壞接收器或驅(qū)動(dòng)器。反射因阻抗不匹配而引起,在走線沒(méi)有適當(dāng)端接時(shí)發(fā)生。由于反射系數(shù)本身具有高通特性,因此這對(duì)具有快速上升和下降時(shí)間的高速信號(hào)更重要。反射脈沖與主時(shí)鐘信號(hào)相疊加,削弱了時(shí)鐘脈沖。如圖3 所示,它對(duì)上升沿和下降沿增加了不確定的延時(shí)或者抖動(dòng),從而影響時(shí)鐘信號(hào)的邊沿。
圖3. 由端接不當(dāng)引起的反射信號(hào)抖動(dòng)
端接不當(dāng)使回聲的幅度隨著時(shí)間而變化,因此?t 也會(huì)隨時(shí)間變化。端接的時(shí)間常數(shù)也會(huì)影響回聲脈沖的形狀和寬度。基于以上原因,反射引起的附加抖動(dòng),從形狀看類似增加經(jīng)典抖動(dòng)的高斯特性。為了避免抖動(dòng)和時(shí)鐘質(zhì)量降低的不利影響,需要使用表 1 中總結(jié)的恰當(dāng)信號(hào)端接方法。Z0 是傳輸線的阻抗; ZOUT 是驅(qū)動(dòng)器的輸出阻抗, ZIN 是接收器的輸入阻抗。顯示CMOS 和 PECL/LVPECL電路。
表1. 時(shí)鐘端接
參考電路
1www.analog.com/en/products/clock-and-timing/clock-generation-distribution.html.
2www.analog.com/en/clock-and-timing/clock-generation-and-distribution/adclk954/products/product.html.
3www.analog.com/en/clock-and-timing/clock-generation-and-distribution/adclk914/products/product.html.
推薦閱讀:
特別推薦
- 協(xié)同創(chuàng)新,助汽車行業(yè)邁向電氣化、自動(dòng)化和互聯(lián)化的未來(lái)
- 功率器件熱設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(八)——利用瞬態(tài)熱阻計(jì)算二極管浪涌電流
- 用于模擬傳感器的回路供電(兩線)發(fā)射器
- 應(yīng)用于體外除顫器中的電容器
- 將“微型FPGA”集成到8位MCU,是種什么樣的體驗(yàn)?
- 能源、清潔科技和可持續(xù)發(fā)展的未來(lái)
- 博瑞集信推出高增益、內(nèi)匹配、單電源供電 | S、C波段驅(qū)動(dòng)放大器系列
技術(shù)文章更多>>
- 探索工業(yè)應(yīng)用中邊緣連接的未來(lái)
- 解構(gòu)數(shù)字化轉(zhuǎn)型:從策略到執(zhí)行的全面思考
- 意法半導(dǎo)體基金會(huì):通過(guò)數(shù)字統(tǒng)一計(jì)劃彌合數(shù)字鴻溝
- 使用手持頻譜儀搭配高級(jí)軟件:精準(zhǔn)捕獲隱匿射頻信號(hào)
- 為什么超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心要選用SiC MOSFET?
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索