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差分

差分 对于∽速∫?度的渴求始终在+增长,传输速?率每隔几年就会加倍。这一趋∵势在诸如计算、SAS?和SATA存…

差分

对于∽速∫?度的渴求始终在+增长,传输速?率每隔几年就会加倍。这一趋∵势在诸如计算、SAS?和SATA存储方面的P?*CI£e以及云‖?计′算中?的千兆以太3网等很多现代通?信=系统中很普遍。信≯息革命对通过传输介质传送数据提出了巨大 ?挑战。目前的传输介>质仍然依赖于铜线,数据链=路中的信号速率可以达到?大o于25Gbps,并且端口吞吐量可?以大于100Gb?ps∮。

本文引用地址?≈:ht?tp://www.e∝epw.com?.?cn/art?icle/201?808/3⊙8m6944.htm

这?些?串行¬数据传≤输设?计使用差分信号℅的方式,通过被称为差分对的一对?铜线来传送数据。A线≠路?和B线路内的信号是等振幅″、反相位高速脉冲。差分信号在很多电路上有使用,比如LVDS?,CML和PECL等等-。♂

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﹣传∶送一个理@想的∥?串行比⊿特流

串≧行比?特流是通过一个差分对传播的差分信号。如图1所?示,差分?信号的预计到达时间是一样的,这?样的话,它们?在接?收端上保持差<分信号的属性(?等振∈幅、反?相/位)。一个接收?器被℡用来恢复信号,然后正确?地采样£和恢复数据,从而实现无误差数据传输。

图1﹥:理想差分对的?电?气属性

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对于差分对的要求

一个良好设计差分对是成功进行高速数据传输的关键因素。根据应用的∏不同,?差分对可?以是一对?印刷电路板 (PCB) 走线,一对双绞线〒或∩一对共用绝?缘和屏蔽㎞的并行线(通常称为∣Twin-a3xial电缆)。在这一系列中,我将㏒讨论差分≥∷对的特点,以及针对≦高速数¥据传㏑输的设计问题?和解决方案$。

在这一系列的第?一部分中,让我们?研究一下差分对的主要要?求:

A线路?和B线路都需要∨?保持相当恒※定和相等的特性%阻?∧抗,通常称为?奇模阻?抗,此时1两∟条线路均?差分激励。

≌差分信号?应该在到达目◎的?端时保持差分﹢信号的属性:几乎相等的振幅×和相?反的相位。

每条线¢路的∠插入?损耗应该大∴致相等。

?每条线路的?传播延迟?应该大致相等。

总之,我们应?该寻求相等并且相当恒定的奇模阻℃抗mol,从而?最?大差分限度地减少%从源端㎝到目的㈱端♀整条差分对长度上的阻抗波动。?我‰们也应当使A?线﹤路?与B线路之间的延迟匹配和插入损耗匹配∷。此外,我们需要确保插入损耗不?会太∑多,这样?的话,接收器?能够正确地?恢?复数据·。

为了满足上述要求?,A?线路和¤B线路?应该在它们的物理布2局布线中√保?持高?对称。发射≒器?和接收器也应该在它们的A和?B线?路电路中?保持高对称,这样的话,它?们在A线路和B线路上的电÷气负¥?载?相等。

设计差分对,以最大限?度地减少失真

?在理想?情况?下,差分对是完全对㎜称的?,此时具⊕有无*限带宽并且邻近信号×?之间完?全隔离≮。在现实情况°下,差分信号通过集成电路 (IC) 封装、外部器件、不同的PCB结构、连接器㎡和电缆连㎏接子系统进行传?播m。?实?现完全?对称的差分对是件不太?容易?的事情。在以后的μ博文㎎中,我将讨论§差分对设计的方案,以?及最?大限度∞减少发射信№号失真ml的技术。

德州?仪器 ℉?(TI?) 拥有∪完整的高速信号调理IC产品线,诸如重定时?器(Retimer)和?驱动器?(Redrive㏄?﹢r)?。?它们±在解决所有类型实际差分对设计时碰到的不理想情况,和高插入损耗情况大有帮助,从而在现代系统中实现了可⌒靠数据通信㏕并延长了传输?距离。?

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作者: mgnqyz

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