首页 > 嵌入式基础教程 > 基础知识

 

对于速度的渴求始终在增长,传输速率每隔几年就会加倍。这一趋势在诸如计算、SAS和SATA存储方面的PCIe以及云计算中的千兆以太网等很多现代通信系统中很普遍。信息革命对通过传输介质传送数据提出了巨大挑战。目前的传输介质仍然依赖于铜线,数据链路中的信号速率可以达到大于25Gbps,并且端口吞吐量可以大于100Gbps。

这些串行数据传输设计使用差分信号的方式,通过被称为差分对的一对铜线来传送数据。A线路和B线路内的信号是等振幅、反相位高速脉冲。差分信号在很多电路上有使用,比如LVDS,CML和PECL等等。

传送一个理想的串行比特流

串行比特流是通过一个差分对传播的差分信号。如图1所示,差分信号的预计到达时间是一样的,这样的话,它们在接收端上保持差分信号的属性(等振幅、反相位)。一个接收器被用来恢复信号,然后正确地采样和恢复数据,从而实现无误差数据传输。

差分对:你真正需要掌握的知识

图1:理想差分对的电气属性

对于差分对的要求

一个良好设计差分对是成功进行高速数据传输的关键因素。根据应用的不同,差分对可以是一对印刷电路板 (PCB) 走线,一对双绞线或一对共用绝缘和屏蔽的并行线(通常称为Twin-axial电缆)。在这一系列中,我将讨论差分对的特点,以及针对高速数据传输的设计问题和解决方案。

在这一系列的第一部分中,让我们研究一下差分对的主要要求:

A线路和B线路都需要保持相当恒定和相等的特性阻抗,通常称为奇模阻抗,此时两条线路均差分激励。
差分信号应该在到达目的端时保持差分信号的属性:几乎相等的振幅和相反的相位。
每条线路的插入损耗应该大致相等。
每条线路的传播延迟应该大致相等。
总之,我们应该寻求相等并且相当恒定的奇模阻抗,从而最大限度地减少从源端到目的端整条差分对长度上的阻抗波动。我们也应当使A线路与B线路之间的延迟匹配和插入损耗匹配。此外,我们需要确保插入损耗不会太多,这样的话,接收器能够正确地恢复数据。

为了满足上述要求,A线路和B线路应该在它们的物理布局布线中保持高对称。发射器和接收器也应该在它们的A和B线路电路中保持高对称,这样的话,它们在A线路和B线路上的电气负载相等。

设计差分对,以最大限度地减少失真

在理想情况下,差分对是完全对称的,此时具有无限带宽并且邻近信号之间完全隔离。在现实情况下,差分信号通过集成电路 (IC) 封装、外部器件、不同的PCB结构、连接器和电缆连接子系统进行传播。实现完全对称的差分对是件不太容易的事情。在以后的博文中,我将讨论差分对设计的方案,以及最大限度减少发射信号失真的技术。

德州仪器 (TI) 拥有完整的高速信号调理IC产品线,诸如重定时器(Retimer)和驱动器(Redriver)。它们在解决所有类型实际差分对设计时碰到的不理想情况,和高插入损耗情况大有帮助,从而在现代系统中实现了可靠数据通信并延长了传输距离。

3次

 

换一批

延伸阅读

[行业资讯] 大手笔!重庆超9亿元知识价值信用贷款助力科技型企业成长

大手笔!重庆超9亿元知识价值信用贷款助力科技型企业成长

记者从重庆市科委获悉,自2017年6月开展知识价值信用贷款试点至今,重庆市已累计向300余家科技型企业发放超过9亿元贷款,在一定程度上缓解了中小微科技型企业的融资难题。 ......

关键字:重庆 小微科技型企业 知识价值

[真心话] 网传任正非内部发言:为什么说华为需要思想家?

网传任正非内部发言:为什么说华为需要思想家?

说来也怪,越是内部讲话,在网上传播的越快越广泛。最近,网上流传着好几个版本的任正非先生“最新“内部讲话,其中谈到了任正非一个核心观点:华为的最高境界是需要思想家。其中有这样一段原话:“......

关键字:华为 任正非

[新鲜事] 这家被指抄袭谷歌的红芯浏览器承认基于开源架构,仍称“有创新”

这家被指抄袭谷歌的红芯浏览器承认基于开源架构,仍称“有创新”

深陷“造假”风波的国产浏览器品牌红芯,再度发声。8月16日晚,红芯时代(北京)科技有限公司发布声明称:红芯浏览器内核是基于通用的浏览器内核架构(即Chromium开源项目,但不是Chrome浏览器)的基础上进行......

关键字:浏览器 谷歌 红芯浏览器

[真心话] 工程师中大热的的“技术型复合人才”究竟是什么?

工程师中大热的的“技术型复合人才”究竟是什么?

经过半年的工作和学习,突然想到以前在哪里听说,技术型复合人才比较抢手。单从技术角度看,我认为在任何科技领域,除了能够出色完成自己手中的工作外,还能帮助两个、多个研发人员甚至整个团队解决从理论、方案到工程实现中所面临各种难题,这样的人才应该能......

关键字:工程师

[趣科技] 谷歌惊天预言:人类将在2029年开始实现远距离性爱与永生

谷歌惊天预言:人类将在2029年开始实现远距离性爱与永生

作家、发明家、计算机科学家、谷歌首席未来学家雷·库兹韦尔(Ray Kurzweil)在接受《花花公子》杂志专访时表示,在不远的将来,技术将让我们变得更聪明、更健康,人类将在2029年开始实现永生,远距离的性爱将发生。......

关键字:谷歌 人类 永生
条评论

我 要 评 论

网友评论

大家都爱看

  • 扇出型晶圆级封装的优势和挑战!

    我们有能力创造一些能保持前代性能并且更好更小的电子设备,例如今天的可穿戴设备、智能手机或平板电脑,这是由于很多因素超过摩尔定律而快速发展,从而能够从底层的嵌入组件发展到今天把它们封…

    2018-03-29
  • Xilinx推出革命性的新型自适应计算产品

    自适应和智能计算的全球领先企业赛灵思公司(Xilinx, Inc.,(NASDAQ:XLNX)),近日宣布推出一款超越FPGA功能的突破性新型产品,名为ACAP(Adaptive Compute Acceleration Platform,自适应计算加速…

    2018-03-20
  • 赛普拉斯为树莓派3 B+ IoT单板计算机提供强大稳定的无

    先进嵌入式系统解决方案的领导者赛普拉斯(纳斯达克代码:CY)近日宣布其Wi-Fi®和蓝牙®combo解决方案为全新的树莓派 3 B+(Raspberry Pi 3Model B+)IoT单板计算机提供强大稳定的无线连接…

    2018-03-20
  • 观看直播领红包,SEED-A10加速卡助力人工智能

    随着云服务器、云计算的发展,大家对硬件加速的需求越来越多,但是随着设备功耗的上升、性能需求越来越高,常规加速设备以及开始不能满足需求,因此FPGA逐渐在硬件加速中找到了自己的位置,而艾…

    2018-03-19
  • 特朗普:博通不得以任何形式收购高通

    白宫周一(3月12日)晚发出声明,川普(特朗普)总统出于“国家安全”考量、禁止新加坡博通公司(Broadcom)收购美国高通公司(Qualcomm)。

    2018-03-14