逻辑电平电路的特点及应用
逻辑电平电路是高速电平技术的核心组件,广泛应用于高速通信系统、显示系统、数据传输等领域。其中,LVDS电平、CML电平、ECL电平等是常见的逻辑电平电路类型。下面将对这几种逻辑电平电路的特点及应用进行讨论。
1. LVDS电平
LVDS(Low Voltage Differential Signal)电平是一种低电压差分信号技术,广泛应用于高速数据传输和接口技术。LVDS电平的典型工作原理是通过低电压差分信号来实现高速数据传输。LVDS驱动器由驱动差分线对的电流源组成,电流通常为3.5 mA。LVDS接收器具有很高的输入阻抗,因此驱动器输出的大部分电流都流过100 Ω的匹配电阻,并在接收器的输入端产生大约350 mV的电压。
LVDS技术在两个标准中被定义:ANSI/TIA/EIA644 (1995年11月通过)和IEEE P1596.3 (1996年3月通过)。这两个标准中都着重定义了LVDS的电特性,包括低摆幅(约为350 mV)、低压摆幅、相对较慢的边缘速率(dV/dt约为0.300 V/0.3 ns)等。
LVDS电平的应用模式可以有四种形式:单向点对点、双向点对点、多分支形式和多点结构。LVDS电平广泛应用于高速系统内部、系统背板互连和电缆传输应用中,驱动器、接收器、收发器、并串转换器/串并转换器等器件的应用日益广泛。
2. ECL电平
ECL(Emitter Coupled Logic)电平是一种带有射随输出结构的典型输入输出接口电路。ECL电路的最大特点是其基本门电路工作在非饱和状态,因此ECL又称为非饱和性逻辑。ECL电路的最大优点是具有相当高的速度,平均延迟时间可达几个ns数量级甚至更少。
ECL电路的逻辑摆幅较小(仅约0.8 V),当电路从一种状态过渡到另一种状态时,对寄生电容的充放电时间将减少,这也是ECL电路具有高开关速度的重要原因。另外,ECL电路是由一个差分对管和一对射随器组成的,所以输入阻抗大,输出阻抗小,驱动能力强,信号检测能力高,差分输出,抗共模干扰能力强。
3. CML电平
CML(Current Mode Logic)电平是一种基于电流模式的逻辑电平电路,广泛应用于高速数据传输和接口技术。CML电平的特点是高速、低功耗、低噪声和低成本。CML电平广泛应用于高速系统内部、系统背板互连和电缆传输应用中。
逻辑电平电路的特点及应用是高速电平技术的核心组件,广泛应用于高速通信系统、显示系统、数据传输等领域。LVDS电平、ECL电平、CML电平等是常见的逻辑电平电路类型,每种电平电路都有其特点和应用领域。