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問題描述 最小化傳輸差分信號(hào)(TMDS)通道的最大數(shù)據(jù)速率為1.65Gbps。對(duì)于邊沿速率如此高的(瞬變過渡時(shí)間低至75ps)的電信號(hào),，在接口和傳輸線設(shè)計(jì)中需要特別謹(jǐn)慎,，以避免數(shù)據(jù)位失真或無法恢復(fù)。 斷線 不要在輸入或輸出傳輸線上留有任何斷線,。這些斷線會(huì)為電信號(hào)流動(dòng),、信號(hào)反射以及干擾發(fā)送信號(hào)提供路徑。通常,，斷線會(huì)產(chǎn)生階躍瞬變,，影響數(shù)據(jù)眼圖的開度(圖1)。
圖 1. 存在不必要斷線的PCB布局 改變數(shù)據(jù)線對(duì)兒的相差 不要試圖改變傳輸線對(duì)兒的相位偏移,，須嚴(yán)格采用差分耦合傳輸線,，使高頻信號(hào)即使在數(shù)據(jù)線出現(xiàn)拐角時(shí)也能保持相同的相位。電場(chǎng)的相互作用有助于信號(hào)保持同相(圖2),。
圖 2. 改變線對(duì)兒的相差 差分阻抗 設(shè)計(jì)TMDS傳輸線使其具有100Ω.的差分阻抗,。通過耦合差分傳輸線，使“+” ,、 “-”信號(hào)線上的信號(hào)保持同相,，并保持負(fù)載匹配。仔細(xì)考慮線寬,、引線間隔和電介質(zhì)厚度,，這些因素決定了差分?jǐn)?shù)據(jù)線的特征阻抗。 串?dāng)_ 差分傳輸線對(duì)兒之間應(yīng)保持一定的間隔,，間距(s)需大于電介質(zhì)高度(h)的4倍,，參見圖3。
圖 3. 通道間隔 可利用接地的金屬帶降低線對(duì)兒之間的串?dāng)_,。金屬帶應(yīng)通過過孔連接或“焊接”到地層,。避免出現(xiàn)未連接到地層的半島型斷面，因?yàn)檫@樣的斷面如同一個(gè)天線,，會(huì)產(chǎn)生特定頻率的共振(圖4),。
圖 4. 通道隔離帶 信號(hào)連接的靈活性 MAX3815的數(shù)據(jù)通道不必嚴(yán)格遵循TMDS發(fā)送器或接收器的規(guī)則或極性連接，只需保證MAX3815為“透明傳輸”即可,。當(dāng)然,，TMDS發(fā)送器的CLOCK信號(hào)不能連接至MAX3815的數(shù)據(jù)輸入，必須將其連接至RXC_IN。同樣,，MAX3815的RXC_OUT必須連接至TMDS接收器的CLOCK輸入(圖5),。
圖 5. 連接方案 背向終端匹配 背向終端匹配僅用于MAX3815驅(qū)動(dòng)已知的接收器，并且已經(jīng)完成測(cè)試的情況,，以確保TMDS接收器能夠允許信號(hào)幅度的下降,。 例如，背向終端匹配可能用于LCD監(jiān)視器的DVI輸入,，這種情況下,，MAX3815驅(qū)動(dòng)一個(gè)特定的TMDS接收器，連接時(shí)可能通過了伸縮電纜和復(fù)接連接器,，由于信號(hào)反射使信號(hào)幅度降低,。采用200Ω的背向終端匹配會(huì)使MAX3815的輸出電壓衰減33%，但可改善系統(tǒng)的抖動(dòng)性能(圖6),。
圖 6. 背向終端匹配振幅衰減 ESD保護(hù) 在MAX3815的輸出端使用共模扼流圈會(huì)明顯降低眼圖的開度,。多數(shù)共模扼流圈是針對(duì)數(shù)據(jù)速率為480Mbps的USB或IEEE 1394信號(hào)設(shè)計(jì)的。由于TMDS信號(hào)工作在1.65Gbps, 傳輸速率高于480Mbps的4倍,，因此需要極低電容的ESD保護(hù),，以保持TMDS的上升/下降時(shí)間。MAX3208E具有低電容,、±15kV人體模式的ESD保護(hù),，用于保護(hù)高速數(shù)據(jù)信號(hào)線，所增加的寄生電容僅為2.6pF (典型值),。通過減小MAX3208E在電路板上所處位置的寄生電容,，可進(jìn)一步降低該電容。 電源濾波 適當(dāng)?shù)碾娫礊V波可使MAX3815獲得良好的工作性能,。如果PCB背面允許放置元件,，可以采用一種較好的低電感電源去耦技術(shù)，既將電容放置在電路板的背面,。電容的一端連接到底層裸露焊盤的散熱區(qū)域,，電容的另一端連接至MAX3815輸入端的VCC處(圖7)。
圖 7. 電源去耦電容放置在PCB背面 如果PCB背面不能安裝元件,，可以將去耦電容放置在盡可能靠近IC的位置,。每對(duì)數(shù)據(jù)線間使用一只0.01μF電容，參見圖8,。
圖 8. 電源去耦電容放置在PCB頂層 |
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