Elettronica_Oggi_443

34 / 86

ANALOG/MIXED SIGNAL LVPECL DRIVER
34 - ELETTRONICA OGGI 443 - MARZO 2015
Considerazioni di progetto
delle terminazioni LVPECL
L’ interfaccia tra circuiti logici LVPECL (Low-Voltage
Positive Emitter-Coupled Logic) è una tecnologia di
I/O che risale al tempo in cui i processi di fabbri-
cazione dei semiconduttori non erano in grado di integrare
transistori ad alte prestazioni di tipo P insieme a quelli di
tipo N. Di conseguenza, erano necessari componenti pas-
sivi esterni per sostituire il ruolo ricoperto dai dispositivi
P nelle successive interfacce ad alta velocità, come HCSL
e LVDS.
Per questa tipo di logica, la relazione tra le specifiche di
controllo della corrente di emettitore e la terminazione delle
linee di trasmissione per completare il progetto dello stadio
di uscita viene raramente discussa. Esaminare i fondamen-
ti della porta LVPECL e analizzare le terminazioni tipiche di
ogni specifico driver LVPECL può aiutare i progettisti a di-
mensionare correttamente terminazioni robuste ed energe-
ticamente efficienti.
Il driver LVPECL
Una porta LVPECL semplificata viene tipicamente realizza-
ta con una configurazione di uscita a emettitore flottante
(ovvero non vincolato a potenziali fissi), come mostrato in
figura 1. I nodi Q e nQ dei transistori di uscita non hanno
un percorso verso massa e quindi sono entrambi spenti. Lo
stadio di uscita deve essere completato dal progettista con
dei componenti esterni.
La terminazione standard
La figura 2 mostra la terminazione standard accoppiata in
continua per linee LVPECL. Le correnti di uscita del driver
sono determinate dai resistori esterni Zo e dalla tensione
della terminazione VTT. Tali correnti non sono influenza-
te dalle variazioni della tensione di alimentazione VCCO in
quanto anche la tensione di terminazione VTT è generata da
un regolatore da -2 V riferito alla VCCO. Il difetto principale
di questa soluzione è la necessità del regolatore, sebbene
questo mantenga la correnti degli emettitori indipendenti, in
prima approssimazione, dalle fluttuazioni di VCCO.
Terminazioni equivalente tipo Thévenin
Una terminazione alternativa basata sull’equivalente Théve-
nin, mostrata in figura 3 per tensioni di alimentazione di 3,3V
e 2,5V, elimina la necessità del regolatore, generando la ten-
Phillip Wissell
Senior applications engineer
Timing and synchronization
division
Integrated Device Technology
Esaminare i fondamenti della porta LVPECL
e analizzare le terminazioni tipiche di ogni
specifico driver LVPECL può aiutare i progettisti a
dimensionare correttamente terminazioni robuste
ed energeticamente efficienti
Fig. 1 – Schema di un driver LVPECL a emettitore flottante