如何根据协议的数据速率选择合适的模拟开关和多路复用器带宽？
在参考 TI IC 时，带宽有一个特定的定义。 在讨论器件的特定带宽时，它是指正弦波的最大模拟信号频率，在信号衰减3dB 或信号功率减少一半之前，可以在数据表中给定的指定负载条件下通过器件。 考虑到带宽通常以 Hz 为单位或每秒周期数、带宽仅指通过器件的模拟信号的最大频率。 但是、这通常与数据速率互换使用。 在给定信号协议的情况下、需要使用数据速率和协议规格来确定选择 TI 多路复用器时所需的最小带宽。
为了确定支持给定数据速率所需的多路复用器带宽、务必注意协议。 在信号中编码的每个周期的信号电平数详细说明了一个时钟周期内传输的数据量、并且与确定带宽相关。 在下图中、红色信号每周期读取两个位、一个在时钟的上升沿、另一个在时钟的下降沿。 在上升沿、蓝色信号在每个周期只读取一个位。
虽然这两个信号的时钟频率相同，但为红色信号指定的数据速率将是蓝色信号数据速率的两倍。 尽管有两种不同的数据速率、但带宽足以充分传递蓝色信号的多路复用器也会与红色信号执行类似的操作。 因此、数据速率和带宽之间的转换必须对此进行补偿。
所需的方波带宽可通过以下公式确定：
带宽(平方)=数据速率/(每周期的行数 x 位数)
但是、在求解 IC 的方波带宽时、必须注意方波的频率成分具有基频和许多谐波、而正弦波频率成分是单个基频。 为此、最好选择列出的带宽为上述方波带宽1.5倍的器件。 对于高度敏感的信号链、最好选择带宽为3倍的器件。
例如、有许多不同的以太网协议、最新和最快的是千兆位以太网(GbE)。 1000BASE-T GbE 协议支持高达1Gbps 的数据速率、通过四根双绞线传输。 借助此协议、总共8条线路支持两个信号电平、最大数据速率为1Gbps。 因此、多路复用器所需的方波带宽为：
带宽(平方)= 1GBS /(8 x 2)= 62.5MHz
带宽(最小值)= 62.5MHz x 1.5 = 93.75MHz
因此、在两个以太网控制器之间切换的正确多路复用器是一个最小带宽为94MHz 的8通道2：1多路复用器。 TS3L501E 非常适合此应用。