LVDS超高速交叉点开关SCAN90CP02的性能特点及应用分析

LVDS超高速交叉点开关SCAN90CP02的性能特点及应用分析

引言

1 SCAN90CP02简介

SCAN90CP02可以真正地消除抖动，从而提高系统的可靠性，使用户能用成本较低的线路实现互连。由于SCAN90CP02设有预增强功能，因此不但可以执行正常的开关功能，而且可作为缓冲器使用，以便将现有的FPGA、ASIC及串行/解串器（SerDes）等的LVDS信号放大。另外，该电路的LVDS输出不支持多站式（multidrop）BLVDS环境。

SCAN90CP02的特点如下：

●每通道的传输速率达1.5Gb/s。

●低功耗，在双中继器模式下，最高速率时的电流仅为70mA。

●低输出抖动。

●可配置的预增强功能（0/25/50/100%）可驱动有损耗的背板和电缆。

●具有直通（Flow-through）引脚引出线。

●LVDS/BLVDS/CML/LVPECL输入，LVDS输出。

●适用IEEE 1149.1和1149.6标准。

●单电源3.3V供电。

●可对输入和输出进行单独控制以降低功耗。

●工业级温度范围（-40℃至±85℃）。

SCAN90CP02采用28引脚LLP封装或32引脚LQFP封装。

电路的预增强功能用于补偿远距离传输或者有损耗的传输媒质。为使功耗最小，电路为每个输出提供了独立的引脚。而且预增功能是可编程设备的。

2 SCAN90CP02的应用

在笔者的设计项目中，需要用高达600Mb/s的速率来传送数据，由发射机和接收机完成数据收发、调制及信道匹配等任务。为检验整个通信系统数据传输质量的好坏，笔者另外设计了一台高速误码率测试仪。该测试仪由3块电路板组成，分别是时钟产生板、发板和收板。在时钟产生板和发板上各用了一块SCAN90CP02，一是可使电路板上的输出信号尽可能靠近连接器，减轻板上核心电路的布线压力，使其位置放置更加自由；二是完成电平转换任务，将LVPECL电平转换成LVDS电平；三是补偿走线的损耗，保证信号有较好的传输质量。该误码仪的框图如图2所示，图中重点突出了SCAN90CP02的连接方式。以下详细介绍该测试仪中的各种电路板。

（1）钟板。时钟板的SCAN90CP02配置成1:2分配器方式，EN0、EN1、SEL0和SEL1都置为低电平。时钟板产生的300MHz时钟信号为LVPECL电平，经SCAN90CP02转换成2路LVDS电平，分别送往误码仪的发板和收板。

（2）发板。发板以Xilinx公司的VirtexII系列XC2V250型电路为核心，由一些外围电路和控制电路组成，完成伪码产生、数据成帧、并串变换等功能。输出的600Mb/s数据和300MHz时钟经SCAN90CP02中断通过连接器送到发射机。SCAN90CP02配置成双通道中断器方式，SEL1置高电平，其他控制端置电平。

（3）收板。收板以Xilinx公司的VirtexII系列XC2V250型电路为核心，由一些外围电路和控制电路组成。实现帧同步、数据恢复、串并变换、比较计数和误码统计显示等功能。

SCAN90CP02的预增强控制端采用拨码开关来选择高、低电平，以增加设计的灵活性。

3 结束语

在许多应用中特别是用高损耗的背板及电缆连接时，一些电路（如ASIC和FPGA等）的驱动能力往往不足，这就需要使用带有预增强功能的电路（如SCAN90CP02）预先将信号放大，这样不但可以保证接收器获得足够的输入信号电压，而且还可增大传输距离，改善信号质量。特别是采用LVDS传输方式时，其抗干扰能力大大增强，同时也降低了电磁辐射。

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