Part Number:SN65CML100Other Parts Discussed in Thread:TLV3801
在我们的系统中有一块板子设计用来处理高速脉冲信号,电路涵盖了前端SiPM探测器,共基极放大、隔离放大以及关键的高速比较器电路(使用TI的TLV3801)。由于单板处理多通道,故多路比较器得到高速脉冲后经过高速逻辑器件合并成单路脉冲信号输出。所以,整个电路由于涉及到各家各种不同高速器件,可能每家输入输出端口的差分标准各异,这就涉及到了各种不同差分标准接口之间互联问题。为了,尽可能保留高速脉冲的上升沿信息,电路中差分互联均采样了AC耦合设计。(注:本系统产生的脉冲信号都是随机偶发单脉冲,没有任何周期规律或占空比指标要求。)
这种AC耦合互联问题出现在了下述3种情况:
1、LVDS作为驱动(driver),CML作为接收(receiver)。这个问题单独开贴已与TI对应产品工程师沟通。
2、CML作为驱动(driver),CML作为接收(receiver)。示波器通道1是为比较器输入信号,该信号与比较器预设的阈值比较获得方波单脉冲输出。该脉冲在传输过程中,CML驱动CML时候AC耦合电容前后测量得到的信号如下图所示,示波器通道2和3分别测量差分对P/N。
3、CML作为驱动(driver),LVPECL作为接收(receiver)。该脉冲在传输过程中,CML驱动LVPECL时候AC耦合电容前后测量得到的信号如下图所示,示波器通道2和3分别测量差分对P/N。下图右侧是CML输出到LVPECL接收的原理图,AC耦合电容后油82ohm和130ohm电阻网络对隔直后的信号进行重新偏置以匹配后级LVPECL输入端口。
我们的问题是:不管是CML驱动CML还是CML驱动LVPECL为何AC耦合电容前后测量得到的差分信号均表现异常?
Kailyn Chen:
您好,关于您的问题,稍后给您答复。
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Kailyn Chen:
AC耦合的作用就是将原来的直流偏置给隔离掉。
如果CML驱动CML,共模电压相同可以直接使用DC耦合。
CML驱动LVPECL,由于CML和LVPECL的共模电压不同,所以使用AC耦合,在LVPECL接收端需要重新建立新的共模电压(不知您的电路在LVPECL接收端是否有搭建分压电路建立新的共模电压,如果LVPECL接收端输入内部集成了偏置,则不需要外部再建立共模电压)。
所以通过上述两个波形可以看出,AC耦合之后共模电压都降为0,看起来是正常的。
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won coyoo:
Chen 工,你好!
AC耦合后共模电压降为0之后,经过电阻网络偏置或者新的DC电平,大概2V左右,为何此时共模电压(即Trig_P与Trig_N之间电压差)还是0(即2V-2V=0V)?如此的话,如何满足后级LVPECL要求?或者说这样就可以满足后级LVPECL要求?
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Kailyn Chen:
CML驱动LVPECL的电路在AC耦合电容后有电阻网络偏置电路是吗?如果有2V偏置那共模电压是0V就是不正常的,您可以附上CML驱动LVPECL的电路我这边看下
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won coyoo:
Chen 工,你好!
这个电路我原始提问帖里给出了。这里从新贴下
我们示波器测量的时候,分别在后级连接上和没连接上同时测量过,结果是一样的。后一级是在另外一块板子上,所以上述电路是完全可以隔离进行测量的。
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Kailyn Chen:
那这个电路没问题。LVPECL的共模电压是2V,3.3*(130/212)=2V 。直接测量下LVPECL输入端是否有2V直流信号?
LVPECL接收端用的是什么芯片?有没有检查硬件,焊接是否有问题?
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won coyoo:
Chen工,与接收侧LVPECL无关,我之前说了,测量的时候并未接对端;也就是测量的时候Trig_P/N除了82ohm/130ohm电阻网络并未任何其它电路。
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Kailyn Chen:
哦不好意思,没注意看到未接对端。
那电容前的波形是没问题的(CML共模1.5V),通过耦合电容之后不正常,未接对端的前提下,从波形来看2V偏置没有建立起来,所以这样分析问题在82ohm和130ohm电阻这里。
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won coyoo:
但是82ohm和130ohm电阻将Trig_P/N的DC电位偏置到了2V。 假如电容的作用是隔直流通交流,好像又有了道理,P/N的交流信号同时偏置到了同一电位,即2V。这样理解对吗?但是如果这样理解对的话,那差分信号的定义就不对了。
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Kailyn Chen:
共模定义(Vp+Vn)/2. 是的,P和N都偏置到了2V,然后P/N电压相加除2之后还是偏置到了2V。
或者下面这个图更直观:
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won coyoo:
嗯,你上述描述我能理解,也是众多资料里讲解介绍的基础。我现在疑惑的是Vp和Vn的DC相等,是否正常?上述Figure1中各种差分标准给出的Vp与Vn的DC都是不相同的,‘0’与‘1’切换后DC值交换。
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Kailyn Chen:
won coyoo said:上述Figure1中各种差分标准给出的Vp与Vn的DC都是不相同的,‘0’与‘1’切换后DC值交换。
我没理解,Figure1中的各种差分标准Vp和Vn的DC是相同的吧,比如LVDS,Vp的DC是1.2V, Vn的DC也是1.2V。