LVDS串行-解串器在电缆数据传输中的性能

　　利用串行-解串器能够大大减少短距离、宽带数据通信中的连线。类似的应用有电信和网络设备的背板互连、3G蜂窝电话基站中机架内部的互连、数字视频接口等。采用电流模式、低电压差分信号(LVDS)的好处在于易端接、低传输功率和低电磁干扰(EMI)。但LVDS的主要标准TIA/EIA-644-A中只规定了信号电平等物理层参数，而没有给出诸如数据速率与电缆长度对应关系的互连特性。LVDS标准提供给用户的仅仅是LVDS信号的基本兼容规范，在实际的高速应用中，用户还必须了解在规定的电缆和传输距离条件下所能达到的性能。

　　Maxim公司生产的MAX9205/MAX9207 LVDS串行器和MAX9206/MAX9208 LVDS解串器能够通过差分特性阻抗为100Ω的串行点对点链路进行高速数据传输，MAX9205/MAX9206的串行“有效载荷”数据速率(含同步码)为160Mbps～400Mbps;MAX9207/MAX9208的速率为400Mbps～600Mbps。该两组芯片引脚兼容，但分别优化在不同的频率范围。下面介绍MAX9205/MAX9207 LVDS串行器和MAX9206/MAX9208解串器在不同数据速率、电缆长度下的实验室测试结果和误码率(BER)分析。同时将BER与不同长度的CAT-5E非屏蔽双绞线上的眼图抖动相关联。

　　1　BER测试

　　BER测试是衡量传输链路可靠性最直接、最准确的途径。数字通信链路所要求的误码率非常低，通常为千亿分之一(10-12)或更低。

　　进行BER测试需要高品质的信号发生器和特定的测试设备，通常BER测试需要用数小时甚至几天的时间来传输大量的数据以达到10-12或更低BER的测试要求，这取决于数据的传输速率。考虑到BER测试比较耗时，通常用一些快速测量方式预测传输链路的可靠性，如设置产生低BER的抖动电平等。实际上，BER测试通常用于验证数据表中抖动指标的最大值。图1所示是用LVDS串行器/解串器建立点对点链路的配置。

　　2　测试装置

　　当MAX9205或MAX9207 LVDS串行器发送LVDS信号后，串行器将在并行数据时钟(TCLK)的上升沿锁存10位并行数据，并在加入2位同步码后通过单路LVDS输出端口发送串行数据。MAX9205的并行数据时钟范围为16～40MHz;MAX9207的时钟范围为40～60MHz。加入2位同步码后，串行数据比特率为12倍 TCLK。“有效载荷”串行数据速率(串行比特率减去2位同步码)为10倍TCLK。

　　在图2所示的电缆测试装置中，2号评估板的串行器和解串器可将安捷伦(Agilent)公司的86130A BER测试仪的串行I/O转换成并行I/O，然后将并行数据送入或从1号电缆测试评估板读出。86130A输出的串行数据序列码长为1200位，其中1000位取自2m-1伪随机二进制序列(PRBS)，每10位PRBS码插入01同步码仿真串行器的添加位。2号评估板的解串器可移出同步码并输出PRBS并行数据至1号评估板的电缆测试串行器。串行数据序列被连续重复发送，而安捷伦公司的81250则主要用于提供所需要的参考时钟(TCLK用于串行器、REF-CLK用于解串器)。

　　通过分别测试电缆长度为5英尺、15英尺、30英尺、60英尺和100英尺(采用General Cable公司的5E类以太网AWG24非屏蔽双绞线，型号为2133629H)时的BER，并采用Tektroni