在模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換中,最理想的是能夠利用最少導(dǎo)線便可將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行下傳,。有時(shí)可以采用輸出串行數(shù)據(jù)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器,,這當(dāng)然是解決這個(gè)問題的一個(gè)辦法。但這個(gè)解決方案本身存在問題需要解決,??梢暂敵龃袛?shù)據(jù)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器往往受制于傳統(tǒng)串行總線的內(nèi)部結(jié)構(gòu),以至傳輸速度受到一定的限制,。由于這類串行總線經(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(wěn)定性,。鄰近電路產(chǎn)生的共模噪音也會影響串行總線的穩(wěn)定性,,令數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)誤碼。
克服這些問題的其中一個(gè)辦法是采用低電壓差分信號 (LVDS) 數(shù)據(jù)總線,。圖 1 是其中一種模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)框圖,,帶有LVDS 輸出信號,驅(qū)動(dòng)專用集成電路或解串器,。
圖 1:結(jié)構(gòu)框圖
圖中的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器按照 LVDS 信號格式輸出串行數(shù)據(jù)流,。接收端則利用可支持 LVDS 的專用集成電路或解串器將 n 位的輸出復(fù)原。
通電啟動(dòng)時(shí),,模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器與接收器會進(jìn)入一個(gè)兩步驟的啟動(dòng)過程,。這個(gè)啟動(dòng)過程是指確保每一芯片內(nèi)不同鎖相環(huán)路都能實(shí)現(xiàn)同步操作的過程,。首先,接收器根據(jù)振蕩器提供的脈沖頻率自行鎖定,。模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的鎖相環(huán)路根據(jù) CLKIN 自行鎖定,。然後,模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器輸出一列數(shù)據(jù),,這列數(shù)據(jù)的排列方式稱為 SYNC 模式,,其排列模式如下:任何數(shù)目的 "1"之后必定有相同數(shù)目的 "0",并按數(shù)據(jù)輸出速度計(jì)時(shí),。接收器內(nèi)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(shù)字轉(zhuǎn)換器,通知模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器接收器已鎖定,,并隨時(shí)準(zhǔn)備接收任何傳來的數(shù)據(jù),。輸出數(shù)據(jù)由以下三個(gè)部分組成:數(shù)值永遠(yuǎn)是 "1"的 "起始位"、n 位的數(shù)據(jù),、以及數(shù)值永遠(yuǎn)是 "0"的 "終止位",。圖 2 顯示數(shù)據(jù)傳送的大概流程。
圖 2:流程
因此這個(gè)幀是由 n+2 位的數(shù)據(jù)所組成,,而數(shù)據(jù)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(xù)接收數(shù)據(jù),。若鎖相環(huán)路滑出鎖定范圍之外,,LOCK 線路便會設(shè)定為低態(tài),而模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器又會再次收到提供同步操作模式的請求,。
模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出驅(qū)動(dòng)器可提供恒流源,,驅(qū)動(dòng) 100W 終端的雙絞線、印刷電路上帶狀線或微帶線,。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 是一幅簡單的終端配置。模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的線路終端設(shè)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(fù)載。圖 3B 是另一簡單的終端配置,,依據(jù)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(shù)字轉(zhuǎn)換器及解串器之間的導(dǎo)線數(shù)便可減至最少,并確保產(chǎn)生的磁場緊密局限在傳輸線路的附近。這樣可減低這些線路的電磁干擾,,以免影響鄰近的電路,。
美國國家半導(dǎo)體推出可提供 LVDS 輸出的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器,方便精簡系統(tǒng)設(shè)計(jì),,滿足數(shù)據(jù)總線的嚴(yán)格要求,。