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[参考译文] ADS4126:ADS4126提供了一个 CMOS 接口和一个 LVDS 接口、这是更低的功耗?

Guru**** 2515075 points


请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/979425/ads4126-the-ads4126-provides-a-cmos-interface-and-an-lvds-interface-which-is-lower-power

器件型号:ADS4126

LVDS 是差分标准、而 CMOS 是单端标准。

两个 I/O 标准是否都可用于此器件允许的整个采样率范围?

对于给定的数据速率、以下哪一项可以降低功耗?

由于 ADC 将非常接近访问它的 FPGA 或 ASIC、因此使用 LVDS 只需将连接到该 ADC 所需的引脚数加倍有何好处?

数据表第7页显示了使用 LVDS 和 CMOS 接口时的功耗。 因此、这意味着 CMOS 的使用功耗比 LVDS 低。 但是、对于该 ADC 的全范围采样率、这种情况不清楚。  

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    您好、Hassan、

    您计划对此 ADC 使用的采样率是多少? 这将是一个良好的起点。

    通常情况下、使用 CMOS 时、100MSPS 和更低的速率将更好地节省功耗、除此之外、无论采样率如何、LVDS 都是恒定功率。

    希望这会有所帮助。

    此致、

    Rob

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    好的、据我所知、我们的目标是120MSPS。 对于这种情况、什么是低功耗接口? 即如何确定 CMOS 与 LVDS 的功耗数字?

    只要接口中的功耗与系统的其余部分相比实际上非常小、这可能并不是一个大问题。 但是、由于该接口以相当高的速度运行、我认为我们需要仔细观察接口功耗。

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    您好、Hassan、

    如果您有 EVM 或您自己的系统板、 您只能查看1.8V DRVDD 电源电流、这将为您提供这两个接口之间的功率差异。

    如果您要求我们在工作台上使用 EVM 进行此操作、请告诉我。

    此致、

    Rob

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    您好、Hassan、

    我在第51页的数据表中找到了该图。

    对于此转换器设计、CMOS 似乎是实现低功耗的好方法。

    此致、

    Rob

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    谢谢,这几乎澄清了我的怀疑,并证实了我的怀疑。  

    我想知道为什么我们在该器件上使用 LVDS 接口。 我们不会在100sMHz 或 GHz 范围内使用它、ADC 将与 FPGA 或 ASIC 位于同一 PCB 上。 为什么还需要包含 LVDS 接口? 这毫无意义。

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    您好、Hassan、

    有两个直接的原因导致某人通过 CMOS 数字接口使用 LVDS。

    1) LVDS、提供更高的共模噪声抑制。 由于这些信号是差分信号、因此固有的抗噪性能通过单端 CMOS 连接实现。

    2) 2)另一个原因是、LVDS 是恒定电流、因此功率是一个缺点、但在 CMOS 接口中、当您同时进行许多单端转换时、降压侧再次是噪声、 这可能会导致大量电流"转储"到接地层、这通常是在输出从到所有11111时发生的零转换。 这实际上会导致噪声、这通常会转化为 EMI 问题和/或 ADC 的偏移高于正常值。 解决此问题的方法是在数字 CMOS 输出的每个输出端提供一个串联电阻器。

    我附加了一张幻灯片、以帮助完成计算。

    希望这对您有所帮助。

    此致、

    Rob

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    感谢这个朋友。

    基本上、如果 ADC 设计为使用 CMOS 接口在高频下正确运行、并且 PCB 设计是以合理的方式来考虑信号完整性、那么为什么真的需要使用 LVDS?

    LVDS 使用两倍数量的引脚、这意味着 FPGA/ASIC 必须具有更多的引脚、并且 PCB 布局必须完成更多工作。

    我可以看到、SSN 可能是多个输出同时开关的问题。 但是、我假设 ADC 的 TI 设计人员在完成该设计时应确保 SSN 不会在器件的工作范围内导致数据损坏。 如果 ADC 与 FPGA 位于同一 PCB 上、并通过 PCB 轨道直接连接到该 PCB、那么我认为使用 LVDS over CMOS 没有任何优势。 是的、跨越背板或更长的距离、这肯定是合理的。 如果 ADC 如此靠近 FPGA/ASIC、那么只要 PCB 设计是在保持信号和电源完整性的情况下完成的、LVDS 的抗噪性能就不会得到太大的好处。

    除非 ADC 旨在通过背板或电缆进行长距离通信、否则我看不到选择 LVDS 的任何原因、因为首先可以通过合理的 PCB 设计来缓解抗噪问题。 我的理解是错误的吗?

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    您好、Hassan、

    您的理解是正确的。

    但是、我肯定会使用或至少在 ADC 的每个数字输出和 FPGA/ASIC 的输入之间放置一个串联电阻器的占位符。 电阻器应靠近 ADC 的输出。 在许多情况下、我发现这是必要的、即使距离很短。

    此致、

    Rob

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    您能不能很好地描述一个特定的情况、我们更喜欢 LVDS 而不是 CMOS、尽管它需要双引脚数量、但在我们使用此 ADC 的情况下并非所有情况都优于 CMOS。 这将有助于我更好地了解这些部件。

    谢谢。

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    您好、Hassan、

    我认为以前的帖子中描述了一些示例。 但我想总结一下、谁会使用 LVDS 与 CMOS

    此致、

    Rob

    •单端输出(CMOS)
    –更常见的输出逻辑标准接口、也很便宜
    –由于电路板寄生效应和输出负载而导致速度受限
    –更大的信号摆幅(5/3.3/1.8V)会导致数字接地反弹,因此产生更多的噪声
    –建议为每个位使用串联端接电阻
    •差分输出(LVDS/CML)
    –由于数据速率不断提高,因此更受欢迎
    –明显快于单端 CMOS
    –由于共模抑制和小信号摆幅(320m/200mVpp 差分)、噪声更低
    –需要差分电阻器端接(FPGA 中可能包含也可能不包含)
    –所需的布线路由和 FPGA 引脚数的两倍
    –与单端 CMOS 多路信号分离解决方案相比、数据采集更简单