CML驅(qū)動(dòng)器類似于LVDS驅(qū)動(dòng)器,以恒定電流模式工作。這也使得CML驅(qū)動(dòng)器在功耗方面具備一定優(yōu)勢(shì)。在恒定電流模式下工作需要較少的輸出引腳,總功耗會(huì)降低。與LVDS一樣,CML也需要負(fù)載端接、單端阻抗為50 ?的受控阻抗傳輸線路,以及100 ?的差分阻抗。驅(qū)動(dòng)器本身也可能具有如圖3所示的端接,對(duì)因高帶寬信號(hào)靈敏度引起的信號(hào)反射有所幫助。對(duì)采用JESD204標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換器而言,差分和共模電平均存在不同規(guī)格,具體取決于工作速度。工作速度高達(dá)6.375 Gbps,差分電平標(biāo)稱值為800 mV,共模電平約為1.0 V。在高于6.375 Gbps且低于12.5 Gbps的速度下工作時(shí),差分電平額定值為400 mV,共模電平仍約為1.0 V。隨著轉(zhuǎn)換器速度和分辨率增加,CML輸出需要合適類型的驅(qū)動(dòng)器提供必要速度,以滿足各種應(yīng)用中轉(zhuǎn)換器的技術(shù)需求。
數(shù)字時(shí)序——需要注意的事項(xiàng)
每種數(shù)字輸出驅(qū)動(dòng)器都有時(shí)序關(guān)系,需要密切監(jiān)控。由于CMOS和LVDS有多種數(shù)據(jù)輸出,因此必須注意信號(hào)的路由路徑,以盡量減小偏斜。如果差別過大,可能就無法在接收器上實(shí)現(xiàn)合適的時(shí)序。此外,時(shí)鐘信號(hào)也需要通過路由傳輸,并與數(shù)據(jù)輸出保持一致。時(shí)鐘輸出和數(shù)據(jù)輸出之間的路由路徑也必須格外注意,以確保偏斜不會(huì)太大。
在采用JESD204接口的CML中,還必須注意數(shù)字輸出之間的路由路徑。需要管理的數(shù)據(jù)輸出大大減少,因此,這一任務(wù)比較容易完成,但也不能*忽略。這種情況下,由于時(shí)鐘內(nèi)置于數(shù)據(jù)中,因此無需擔(dān)心數(shù)據(jù)輸出和時(shí)鐘輸出之間的時(shí)序偏斜。但是,必須注意,接收器中要有合適的時(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)(CDR)電路。
除了偏斜之外,還必須關(guān)注CMOS和LVDS的建立和保持時(shí)間。數(shù)據(jù)輸出必須在時(shí)鐘邊沿躍遷之前的充足時(shí)間內(nèi)驅(qū)動(dòng)到適當(dāng)?shù)倪壿嫚顟B(tài),并且必須在時(shí)鐘邊沿躍遷之后以這種邏輯狀態(tài)維持充足時(shí)間。這可能會(huì)受到數(shù)據(jù)輸出和時(shí)鐘輸出之間偏斜的影響,因此,保持良好的時(shí)序關(guān)系非常重要。由于具有較低信號(hào)擺幅和差分信號(hào),LVDS相比CMOS具有一定優(yōu)勢(shì)。和CMOS驅(qū)動(dòng)器一樣切換邏輯狀態(tài)時(shí),LVDS輸出驅(qū)動(dòng)器無需將這樣的大信號(hào)驅(qū)動(dòng)至各種不同輸出,也不會(huì)從電源吸取大量電流。因此,它在切換邏輯狀態(tài)時(shí)不太可能會(huì)出現(xiàn)問題。如果有許多CMOS驅(qū)動(dòng)器同時(shí)切換,電源電壓可能會(huì)下降,將正確的邏輯值驅(qū)動(dòng)到接收器時(shí)會(huì)出現(xiàn)問題。LVDS驅(qū)動(dòng)器會(huì)保持在恒定電流水平,這一特別問題就不會(huì)發(fā)生。此外,由于采用了差分信號(hào),LVDS驅(qū)動(dòng)器本身對(duì)共模噪聲的耐受能力也較強(qiáng)。CML驅(qū)動(dòng)器具有和LVDS同樣的優(yōu)勢(shì)。這些驅(qū)動(dòng)器也有恒定水平的電流,但和LVDS不同的是,由于數(shù)據(jù)為串行,所需電流值較小。此外,由于也采用了差分信號(hào),CML驅(qū)動(dòng)器同樣對(duì)共模噪聲具有良好的耐受能力。
隨著轉(zhuǎn)換器技術(shù)的發(fā)展,速度和分辨率不斷增加,數(shù)字輸出驅(qū)動(dòng)器也不斷演變發(fā)展,以滿足數(shù)據(jù)傳輸需求。隨著轉(zhuǎn)換器中的數(shù)字輸出接口轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)傳輸,CML輸出越來越普及。但是,目前的設(shè)計(jì)中仍然會(huì)用到CMOS和LVDS數(shù)字輸出。每種數(shù)字輸出都有適合的應(yīng)用。每種輸出都面臨著挑戰(zhàn),必須考慮到一些設(shè)計(jì)問題,且各有所長。在采樣速度小于200 Msps的轉(zhuǎn)換器中,CMOS仍然是一種合適的技術(shù)。當(dāng)采樣速率增加到200 MSPS以上時(shí),與CMOS相比,LVDS在許多應(yīng)用中更加可行。為了進(jìn)一步增加效率、降低功耗、減小封裝尺寸,CML驅(qū)動(dòng)器可與JESD204之類的串行數(shù)據(jù)接口配合使用。