第八章 serdes cml interface.pdf

FPSC SERDES CML 缓冲器接口 2002 年 7 月 技术说明 TN1029 序言 本文将介绍莱迪思 ORT82G5 FPSC 器件中的高速串行缓冲器。这些 CML （Current Mode Logic ）缓冲器是第二 代四 SERDES 宏单元设计的组成部分，提供高速 （1.0 - 3.7Gbps ）串行数据输入输出接口。器件的数据手册见参考 资料[1] 。本文中也包含了手册的一部分。本文主要介绍片外的信号接口设计和性能，及与外部 LVDS 和 LVPECL 高速器件的连接。由于是高速数据，我们需要考虑连接间的传输线效应。另外我们还介绍了与 PCB 相关的一些设 计建议和连接信号用的电缆、连接器。 CML 缓冲器介绍 SERDES 宏使用 0.16 微米工艺 （0.16um Drawn ，0.135um Physical ），输入输出都提供了内部匹配终端电阻以简 化板级设计。图 1 是粗略的串行输入输出缓冲器示意图，匹配终端电阻及去耦电容都在宏的内部。 SERDES 宏对每个通道的输入输出提供了独立的电源输入点 VDDIB 和 VDDOB ，使得输入匹配终端和输出匹 配终端可以被偏置在不同的位置，且与核心电压 VDD （1.5V ）无关。 图 1 ：SERDES CML 缓冲器示意图 1 tn 1029_01 莱迪思半导体公司 FPSC SERDES CML 缓冲器接口 接口参数指标 由于SERDES 的串行IO 工作频率较高，接口的参数指标尤其重要。能否顺利组建成一个完整的系统有赖于用 户对参数的正确理解。信号互连时的性能、可靠性、完整性与这些参数的值及变化范围密切相关。本节我们会总结 并讨论这些关键的缓冲器接口参数。 正确地描述缓冲器 IO 的性能是一个复杂的过程，常常利用全面的 SPICE 仿真和实验室测试等方法，可以从器 件数据手册上 （参考资料[2]）获得正式的 SERDES 参数，这些文档的不同版本会对缓冲器参数进行更新和修正。 输入缓冲器 表 1 是输入缓冲器的性能参数，用在与板上其他器件相连设计时使用。 表 1：Rx 输入的特性 信号 参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位 Tj 工作结点温度 -40 - 125 ºC Ri 内部缓冲器终端阻抗 每个输入，到 VDDIB 40 50 60 Ω 差分返回损耗 与封装相关 - - - db 共模返回损耗 与封装相关 - - - db VDDIB 输入终端供电电压 外加电压 0 1.5 / 1.8 1.9 V Vi 输入电压峰值极限 -0.3 - VDD + 0.3 V 共模噪声容限 与 VDDIB 的偏置相关 TBD - - V 内部输入交流耦合时间常数 - 1.4 - µS 时钟数据恢复 （CDR ）闭环 - 3