什么是PECL电平以及常用的匹配电路

什么是PECL电平以及常用的匹配电路PECL 是正射极耦合逻辑电平 是由 ECL 标准发展而来 在 PECL 电路中省去了负电源 较 ECL 电路更便于使用 PECL 信号的摆幅相对 ECL 要小 这使得该逻辑更适合于高速数据的串行连接 PECL 电平特点 1 输出阻抗低 4 5ohm 驱动能力强 但对反射信号吸收差

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PECL是正射极耦合逻辑电平,是由ECL标准发展而来,在PECL电路中省去了负电源,较ECL电路更便于使用。

PECL信号的摆幅相对ECL要小,这使得该逻辑更适合于高速数据的串行连接。

PECL 电平特点:

1、输出阻抗低(4~5ohm),驱动能力强,但对反射信号吸收差;

2、对传输线阻抗的适应范围更宽,可以驱动50~130ohm特征阻抗的传输线;

3、稳定性较好,对电压和温度的变化不是很敏感;

4、功耗偏大

适用信号速率:0.1~10Gb/s

信号摆幅:800mV

常见Vodpp=400~1600mV,Vidpp=200~1600mV

PECL电气参数:


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PECL接口在5V和3.3V供电系统中均适用,3.3V供电系统中的PECL常被称作低压PECL,简写为LVPECL。

PECL共模电平:输出Vcc-1.3V,输入Vcc-1.3V

PECL接口的输出结构包含一个差分对和一对射随器。输出射随器工作在正电源范围内,其电流始终存在,这样有利于提高开关速度。标准的输出负载是接50Ω至VCC-2V的电平上,在这种负载条件下,OUT+与OUT-的静态电平典型值为VCC-1.3V,OUT+与OUT-输出电流为14mA。PECL结构的输出阻抗很低,典型值为4~5Ω,这表明它有很强的驱动能力,但当负载与PECL的输出端之间有一段传输线时,低的阻抗造成的失配将导致信号时域波形的振铃现象。

PECL接口的输入是一个具有高输入阻抗的差分对,该差分对的共模输入电压需偏置到VCC-1.3V(有的自带片内偏置),这样允许输入信号电平的动态范围最大。

 PECL输出直流耦合:PECL负载一般考虑是通过50Ω接到Vcc-2V的电源上,通常该电源是不存在的,因此通常的做法是利用电阻分压网络做等效电路,如下图所示,该等效电路应满足如下方程:

Vcc-2=(Vcc∗R2)/(R1+R2)      ①

(R1∗R2)/(R1+R2)=50               ②

3.3V供电,R1=130Ω,R2=82Ω

5V供电,R1=82Ω,R2=130Ω

PECL输出交流耦合:输出到50Ω的终端负载时,要在PECL的输出端加一直流偏置电阻。PECL的输出共模电压需固定在Vcc-1.3V,在选择直流偏置电阻时仅需该电阻能够提供14mA到地的电流,这样R1=(Vcc-1.3V)/14mA。在3.3V供电时,R1=142Ω,5V供电时,R1=270Ω。

在实际应用中,3.3V供电时,R1可以从142Ω到200Ω之间选取,5V供电时,R1可以从270Ω到350Ω之间选取,原则是让输出波形达到**。

+3.3V供电时R2 = 82Ω and R3 = 130Ω 或右图R2 = 2.7KΩ and R3 = 4.3KΩ

+5V供电时R2 = 68Ω and R3 = 192Ω  或右图R2 = 2.7KΩ and R3 = 7.8KΩ

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