基于FPGA的高速通信系統(tǒng)研究
加入技術(shù)交流群
2．2 傳輸部分電路設(shè)計
傳輸部分設(shè)計包括選擇同軸電纜和設(shè)計相應(yīng)的發(fā)送接收電路。本系統(tǒng)選用的同軸電纜型號為SVY-50-3，成本低、性能好。這款電纜的特征阻抗為50 Ω，速率150 MHz時信號傳輸100 m的最大衰減為18．01 dB。它具有良好的屏蔽特性，可以在復(fù)雜的電磁環(huán)境中正常工作。電纜驅(qū)動電路和接收均衡電路分別選用National Semiconductor公司的芯片CLC005和CLC012。CLC005支持LVDS電平輸入，最高傳輸速率達(dá)到622 Mb／s，輸出信號峰一峰值從O．7～2 V。CLC012可以自動均衡頻率在50～650 MHz的信號。時鐘恢復(fù)器件選用CLC016，它的輸入信號來自CLC-012，輸出時鐘和數(shù)據(jù)接FPGA，恢復(fù)的時鐘在數(shù)據(jù)上升沿有效。CLC005和CLC012用于特征阻抗為75 Ω的傳輸系統(tǒng)，針對本系50 Ω特征阻抗的同軸電纜，需要改動外圍電阻配置，否則會因為阻抗不匹配引起信號反射，最終導(dǎo)致信號傳輸質(zhì)量下降。相應(yīng)的配置方式如圖2所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/157077.htm
通過測試，此組傳輸器件可以驅(qū)動LVDS信號通過SVY-50-3型號電纜傳輸至少200 m。信號經(jīng)過傳輸后，在電纜末端衰減嚴(yán)重，噪聲和抖動也較嚴(yán)重。此時信號眼圖如圖3所示，可以看出信號質(zhì)量差。直接接收此信號，會產(chǎn)生信號電平誤判，而且信號的抖動將導(dǎo)致后級電路無法正常工作。接收均衡器CLC012自動為信號損耗提供補償后，信號上的噪聲和抖動均得到了改善，信號的眼圖如圖4所示。
LVDS驅(qū)動器由恒流源構(gòu)成，因此需要做終端匹配。通常情況下在輸入端并聯(lián)100 Ω電阻從而滿足互聯(lián)系統(tǒng)要求的差分阻抗。在強噪聲環(huán)境下，交流耦合連接時可以采用戴維南終端匹配方式提供1．2 V的偏置電壓，同時滿足100 Ω差分阻抗的設(shè)計要求。具體方法是將LVDS的+／-端通過130 Ω電阻上拉至VCC，同時下拉82 Ω電阻到地，如圖5所示，電阻精度要求在1％。
評論