自适应均衡器在lvds息线长距离传输中的应用

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1、自适应均衡器在LVDS息线长距离传输中的应用时间：2006-08-0913:32:00来源：单片机及嵌入式系统应用作者：北京交通大学高同海宋明丁晓明摘要 自适应均衡嚣可自为信号损耗提供补偿，使电缆传来的串行数字信号可以重新恢复其原有强度。利用这一特点，采用高速串行数字接口(SDI)自适应电缆均衡器厦电缆驱动器芯片构建系统，可以扩大I，VDS技术的数据传送范围，以满足高速率条件下长距离传送的要求。详细介绍自适应电缆均衡器CLCO12的结构和工作原理；给出以Belden型同轴电缆和五类未屏蔽双绞线为载体

2、进行实验的结果。关键词自适应均衡器CLCO12电缆驱动器BLVDS引言   随着各式各样接入通信设备的应用，数据传输的需求急剧增加。系统设计工程师所设计的电路系统，必须支持数据的高速率传输。低电压差分信号LVDS(LOw-Vo1t—ageDifferentialsignal)便是这样一种技术。LVDS又称ANSI/TIA/EIA一644总线，是20世纪90年代才出现的一种性能优良的数据传输和物理层接口技术，为系统提供了高速数据传输、抑制共模噪声及降低功耗的能力。利用这种技术，可以设计数据传输系统，以

3、确保能够支持千兆位以上的数据传输。理论上，LVDS的最高传输速率可达1．923Gbps。   LVDS技术的核心是采用极低的电压摆幅高速差分传输数据，可以实现点对点或一点对多点的连接；具有低功耗、低误码率、低串扰和低辐射等特点。其传输介质可以是铜质的PCB连线，也可以是平衡电缆。LVDS在对信号完整性、低抖动及共模特性要求较高的系统中得到了越来越广泛的应用。LVDS的发展不断衍生出各种新技术，如总线式低电压差分信号传输(BLVDS)技术。其优点是，确保利用低电压差分方式传输的信号，可获双向及多站(开

4、岔)式配置的支持。   LVDS信号的传输一般由三部分组成：差分信号发送器、差分信号互联器和差分信号接收器，如图1所示。   由于LVDS技术可以支持数据的高速率传输，且功耗远比同类技术低，因此渐渐成为厂商普遍采用的差分接口标准。市场上的很多产品都需要在低功耗的操作环境下进行高速率数据传输，而采用LVDS技术，可以确保所开发的产品能够支持高达数百Mbps的数据传输速率。有一点要注意的是，IVDS的出现虽然满足了短距离传输条件下数据高速传输的要求，但传统的IVDS不能支持长距离传输。具体就是，I。vD

5、s串行／解串器接口可以驱动，但电缆的长度受到一定的限制。一般距离短至只有几英寸(芯片与芯片之问)，最长则不超过几米；但目前许多系统都需要具有长距离传送数据的能力，以确保可以利用长达几百米以上的电缆传送数据。对于系统设计来说，电缆加长之后，便要解决多个长距离传送的设计问题。本文主要讨论如何扩大IVDS技术的数据传送范围，以满足长距离传送的要求。推出了ANSI/TIA/EIA一644标准的美国国家半导体公司建议的办法是，采用高速串行数字接口自适应电缆均衡器及电缆驱动器芯片。1传输系统结构   同轴电线和

6、双绞线是应用很广泛的信号传输载体，同时也是有损耗的传输线。对信号的传输损耗与信号频率的平方根成正比，会使信号产生失真和畸变，引起数字码元间的串扰。因此信号在传送过程中都会出现大幅衰减，衰减程度取决于数据传输率(频率)及电缆长度。经由电缆传送的低电压差分信号也会同样出现衰减情况，因此这类信号只适用于短距离的传送。   若采用没有信号调节功能的LVDs芯片，电缆的长度一般不能超过几米；但这些系统只要采用设有驱动器预加重功能和接收器均衡功能的LVDS集成电路，电缆的长度便可最多到数百米。采用LVDS接口芯

7、片的系统如果必须进行长距离的数据传送，便应采用专为驱动较长电缆而设的芯片，并将之搭配LVDS芯片一起使用，以便互相支持。图2所示的通信通道采用10位的LVDS串行/解串器，以及串行数字接口电缆驱动器/均衡器芯片组，驱动经同轴电缆传送的信号。   这条传输通道采用美国国家半导体10位的串行/解串器(可以有很多选择，国家半导体推出了10位/16位/18位的SerDes，Maxim也推出了自己的这类产品)以及串行数字接口电缆驱动器/均衡器芯片组(比如CLC001和CLC012，现在国家半导体又推出了一系列

8、这类产品，如CLC005和CLC014，性能有了很大提高)。这组串行/解串器可以缩小连接器及电缆的体积，有助降低系统成本。此外，串行/解串器还可充分利用低电压差分信号传输的优点，例如卓越的抗噪声干扰能力、低功率操作、低电磁干扰以及简单的终端设计。   在利用10位的LVDS串行/解串器以及串行数字接口电缆驱动器/均衡器芯片组驱动，经由双绞线电缆传送的信号的例子中，除了采用的电缆有所不同之外，这条通道与图2所示的通道只有一个区别，就是R1～R6的电阻值。这些电阻值的大小