高速轉換器時鐘分配器件的端接
使用時鐘分配器件1或者扇出緩沖器為ADC和DAC提供時鐘時,需要考慮印刷電路板上的走線和輸出端接,這是信號衰減的兩個主要來源。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/150841.htm時鐘走線與信號擺幅
PCB上的走線類似于低通濾波器,當時鐘信號沿著走線傳輸時,會造成時鐘信號衰減,并且脈沖沿的失真隨線長增加。更高的時鐘信號頻率會導致衰減、失真和噪聲增加,但不會增加抖動,在低壓擺率時抖動最大(圖1),一般使用高壓擺率的時鐘沿。為了實現(xiàn)高質量的時鐘,要使用高擺幅時鐘信號和短時鐘PCB走線;由時鐘驅動的器件應該盡可能靠近時鐘分配器件放置。
圖1. ADCLK925的均方根抖動與輸入壓擺率的關系
ADCLK9542時鐘扇出緩沖器和ADCLK9143超快時鐘緩沖器就是兩款此類時鐘分配器件。ADCLK954包括12個輸出驅動,可以在50-的負載上驅動全擺幅為800-mV 的ECL(發(fā)射極耦合邏輯)或者LVPECL(低壓正ECL)信號,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反轉率下工作。ADCLK914可以在50負載上驅動1.9 V高壓差分信號(HVDS),形成3.8 V的總差分輸出擺幅。ADCLK914具有7.5-GHz的反轉率。
當驅動DAC時,時鐘分配器件應該盡可能靠近DAC的時鐘輸入放置,這樣,所需的高壓擺率、高幅度時鐘信號才不會引起布線困難、產(chǎn)生EMI或由電介質和其它損耗造成減弱。值得注意的是,走線的特性阻抗(Z0)會隨走線尺寸(長度、寬度和深度)而變化;驅動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ADCLK954時鐘緩沖器的輸出波形
輸出端接
時鐘信號衰減會增加抖動,因此對驅動器輸出的端接很重要,這可以避免信號反射,并可通過相對較大的帶寬實現(xiàn)最大能量傳輸。確實,反射可以造成下沖和過沖,嚴重降低信號和整體時鐘的性能,或者在極端情況下,可能會損壞接收器或驅動器。反射因阻抗不匹配而引起,在走線沒有適當端接時發(fā)生。由于反射系數(shù)本身具有高通特性,因此這對具有快速上升和下降時間的高速信號更重要。反射脈沖與主時鐘信號相疊加,削弱了時鐘脈沖。如圖3所示,它對上升沿和下降沿增加了不確定的延時或者抖動,從而影響時鐘信號的邊沿。
圖3. 由端接不當引起的反射信號抖動
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