平穩地遠程傳送高速模擬/數字轉換數據

在模擬/數字轉換中，最理想的是能夠利用最少導線(xiàn)便可將數字數據進(jìn)行下傳。有時(shí)可以采用輸出串行數據的模擬/數字轉換器，這當然是解決這個(gè)問(wèn)題的一個(gè)辦法。但這個(gè)解決方案本身存在問(wèn)題需要解決?？梢暂敵龃?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/數據">數據的模擬/數字轉換器往往受制于傳統串行總線(xiàn)的內部結構，以至傳輸速度受到一定的限制。由于這類(lèi)串行總線(xiàn)經(jīng)常進(jìn)行單端信號傳輸，因此很易產(chǎn)生電磁干擾，影響鄰近電路的穩定性。鄰近電路產(chǎn)生的共模噪音也會(huì )影響串行總線(xiàn)的穩定性，令數據傳輸出現誤碼。

克服這些問(wèn)題的其中一個(gè)辦法是采用低電壓差分信號 (LVDS) 數據總線(xiàn)。圖 1 是其中一種模擬/數字轉換器的結構框圖，帶有LVDS 輸出信號，驅動(dòng)專(zhuān)用集成電路或解串器。

圖 1：結構框圖

圖中的模擬/數字轉換器按照 LVDS 信號格式輸出串行數據流。接收端則利用可支持 LVDS 的專(zhuān)用集成電路或解串器將 n 位的輸出復原。

通電啟動(dòng)時(shí)，模擬/數字轉換器與接收器會(huì )進(jìn)入一個(gè)兩步驟的啟動(dòng)過(guò)程。這個(gè)啟動(dòng)過(guò)程是指確保每一芯片內不同鎖相環(huán)路都能實(shí)現同步操作的過(guò)程。首先，接收器根據振蕩器提供的脈沖頻率自行鎖定。模擬/數字轉換器的鎖相環(huán)路根據 CLKIN 自行鎖定。然後，模擬/數字轉換器輸出一列數據，這列數據的排列方式稱(chēng)為 SYNC 模式，其排列模式如下：任何數目的 1之后必定有相同數目的 0，并按數據輸出速度計時(shí)。接收器內的鎖相環(huán)路按照這個(gè) SYNC 模式鎖定，并將 LOCK信號傳送回模擬/數字轉換器，通知模擬/數字轉換器接收器已鎖定，并隨時(shí)準備接收任何傳來(lái)的數據。輸出數據由以下三個(gè)部分組成：數值永遠是 1的 起始位、n 位的數據、以及數值永遠是 0的 終止位。圖 2 顯示數據傳送的大概流程。

圖 2：流程

因此這個(gè)幀是由 n+2 位的數據所組成，而數據流頻率則是 (n+2) x fsample。接收器的鎖相環(huán)路只要一直處于鎖定狀態(tài)，便可連續接收數據。若鎖相環(huán)路滑出鎖定范圍之外，LOCK 線(xiàn)路便會(huì )設定為低態(tài)，而模擬/數字轉換器又會(huì )再次收到提供同步操作模式的請求。

模擬/數字轉換器的輸出驅動(dòng)器可提供恒流源，驅動(dòng) 100W 終端的雙絞線(xiàn)、印刷電路上帶狀線(xiàn)或微帶線(xiàn)。圖 3 是兩種典型置于接收器附近的終端電路。

圖3：典型的終端電路

圖3 A 是一幅簡(jiǎn)單的終端配置。模擬/數字轉換器的線(xiàn)路終端設有電阻，有助減低任何可能產(chǎn)生的反射。這個(gè)電阻也是恒流源電流產(chǎn)生輸出信號所需的負載。圖 3B 是另一簡(jiǎn)單的終端配置，依據需要使用共模電阻，以減低電纜上的共模。這個(gè)方法較為少用。只要采用差分信號格式，模擬/數字轉換器及解串器之間的導線(xiàn)數便可減至最少，并確保產(chǎn)生的磁場(chǎng)緊密局限在傳輸線(xiàn)路的附近。這樣可減低這些線(xiàn)路的電磁干擾，以免影響鄰近的電路。