CN1525650A - 一种实现lvttl电平到lvpecl电平转换的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种实现LVTTL电平到LVPECL电平转换的方法，包括以下步骤：1.将LVTTL电平接口器件输出的3.3V摆幅LVTTL电平信号通过耦合电容C1输出；2.将经C1耦合输出的交流信号利用分压电路进行分压，产生符合LVPECL要求的约0.8V摆幅的交流信号。采用本发明的技术方案，可以使得LVTTL接口电平器件与LVPECL接口电平器件有缝连接，而无须使用接口转换芯片。
Description
技术领域：
本发明属于电路设计技术领域，具体涉及实现LVTTL(Low Voltage TTL-低压晶体管-晶体管逻辑)电平到LVPECL(Low Voltage Positive ECL--低压正的射极耦合逻辑)电平转换的方法。
背景技术：
目前，在复杂电路设计中，经常存在多种接口电平的信号共存于电路中，不同的接口电平的信号用于电路的不同地方。以前主要有LVTTL电平信号和CMOS(互补型金属氧化物半导体)电平信号，但随着人们对高速电路的需求增加，原有的接口电平信号不再适用高速电路。为解决高速线路传输速率高，抗干扰，及传输距离远等问题，一些新的接口电平信号提了出来，并广泛应用到电路设计中。其中有SSTL(Stub Series Terminated Logic-抽头串联终端逻辑)电平信号，LVPECL电平信号，LVDS(Low Voltage Differential Signaling--低压差分信号)电平信号等。LVPECL电平信号和LVDS电平信号这两类信号通常采用差分对用于传送高速信号。
当前对于高速线路，通常采用差分的LVPECL、LVDS电平信号等。一些高速器件仅支持这些接口电平信号，而与这些高速器件对接的器件由于厂家自身的某些原因等并不提供相同接口电平信号，使得两器件不能无缝连接。
发明内容：
LVTTL是一种应用非常广泛的接口电平，采用3.3V电源，具有3.3V的摆幅。LVPECL采用3.3V电源，单端输入摆幅250mV-1200mV，带2.0V的偏压。本发明的目的是提供一种利用无源器件网络(电阻电容)来实现LVTTL电平信号到LVPECL电平信号转换的方法，而无须使用专用接口信号转换芯片(如图1所示)。
本发明的技术方案如下：
一种实现LVTTL电平到LVPECL电平转换的方法，包括以下步骤：
1.将LVTTL电平接口器件输出的3.3V摆幅LVTTL电平信号通过耦合电容C1输出；
2.将经C1耦合输出的交流信号利用分压电路进行分压，产生符合LVPECL要求的约0.8V摆幅的交流信号。
一个具体的分压电路如图2所示：让经C1耦合后输出的AC(交流)信号电流依次通过分压电阻R1和R2，再通过隔直耦合电容C2到地(GND)，这样形成一个回路，构成对此交流信号的电阻分压，从而在R1和R2间得到0.8V摆幅的交流信号。
3.符合LVPECL要求的约0.8V摆幅的交流信号输入LVPECL接口电平器件。
上述方法，电平转换不提供偏压，适用于自身提供偏压，要求交流信号耦合输入的器件。
如果要求电平转换既提供AC(交流)信号又提供偏压，以适用于要求提供偏压的器件时，那么可在上述方法中，将步骤3中产生的符合LVPECL要求的0.8V摆幅的交流信号先通过隔直耦合电容输出，再利用偏压电路，提供2.0V的偏压，然后0.8V摆幅的交流信号再与偏压一起输入LVPECL接口电平器件。
一个具体的偏压电路如图3所示：
LVTTL电平信号，经C1耦合输出，得到AC(交流)信号，再通过R1、R2，和C2构成的一个回路，利用R1、R2分压(R1、R2采用前述方式)，在R1与R2间得到0.8V摆幅的AC信号；为防止后面的偏压电路对R1、R2作用的影响，使用C3隔直耦合电容，将0.8V摆幅的AC信号输出到偏压电路------3.3V DC(直流)电源依次通过偏压电阻R3、R4后接地形成一个回路，通过R3、R4的分压，在R3、R4间得到约2.0V的偏压。偏压电阻R3、R4的阻值选择，要求只要分压能在R3、R4之间得到2.0V的偏压即可；但要注意，选择的R3、R4的阻值不当，会对耦合输入的交流信号摆幅产生大的影响，因为R3、R4构成的回路，对于交流信号也是一个回路。
采用本发明的技术方案，转换时，首先，将3.3V摆幅的LVTTL电平信号，耦合输出；再利用分压电路，产生约0.8V摆幅的交流信号，2.0V的偏压；2.0V的偏压如不需要，可不加。
本发明的优点和积极效果：
采用本发明的技术方案，可以使得LVTTL接口电平器件与LVPECL接口电平器件有缝连接，而无须使用接口转换芯片。
附图说明：
图1为本发明的LVTTL电平与LVPECL电平转换示意框图；
图2为LVTTL电平与LVPECL电平转换结构图(不带偏压)，适用于要求AC耦合输入的LVPECL接口器件；
图3为LVTTL电平与LVPECL电平转换结构图(带偏压)，适用于要求提供偏压的LVPECL接口器件。对于差分对的LVPECL需要100欧姆的差分电阻。
图中：
R1、R2-分压电阻 R3、R4-偏压电阻 R5-差分电阻
C1-耦合电容 C3、C2-隔直耦合电容
具体实施方式：
实施例1：
如图2所示，电平转换不提供偏压，适用于自身提供偏压的器件，采用方法如下：
1.将LVTTL电平接口器件输出的3.3V摆幅的LVTLL电平信号通过耦合电容C1(0.1uf)耦合输出。
2.将耦合后的交流信号进行分压：
分压电路：交流信号通过R1、R2、C2构成一回路；通过R1、R2分压，以产生符合LVPECL要求的0.8V摆幅的交流信号。计算如下：
假设R1＝158′Ω(欧姆)；R2＝50′Ω(欧姆)；C2＝0.1uf；
Iac＝3.3V/(R1+R2)＝3.3V/(158′Ω+50′Ω)＝＞约为0.016A；
Vout＝Iac*R2＝0.016A*50′Ω＝0.8V；
器件放置：
将C1和R1电阻置于靠近发送器件；
将R2尽量靠近接收器件对应管脚，可起到终端匹配的作用；同时将C2靠近R2放置，使得电流就近到地(GND)。
3.0.8V摆幅的交流信号直接输入要求仅提供交流信号的LVPECL电平接口器件，从而完成接口电平的转换。
实施例2：
如图3所示，电平转换不但提供AC信号，也提供偏压，适用于要求提供偏压的器件。方法如下：
1.将LVTTL电平接口器件输出的3.3V摆幅的LVTLL信号通过耦合电容C1(0.1uf)耦合输出；
2.利用分压电路，将耦合后的交流信号进行分压：
交流信号通过R1、R2、C2构成一回路；通过R1、R2分压，以产生符合LVPECL要求的0.8V摆幅的交流信号。计算如下：
假设R1＝158′Ω(欧姆)；R2＝50′Ω(欧姆)；C2＝0.1uf
Iac＝3.3V/(R1+R2)＝3.3V/(158′Ω+50′Ω)＝＞约为0.016A；
Vout＝Iac*R2＝0.016A*50′Ω＝0.8V；
器件放置：
将C1和R1电阻置于靠近发送器件；
将R2尽量靠近接收器件，可起到终端匹配的作用；同时将C2靠近R2放置，使得电流就近到地(GND)。
3.将产生的符合LVPECL要求的0.8V摆幅的交流信号通过隔直耦合电容C3(0.1uf)输出；
4.利用电阻分压提供2.0V的偏压：
偏压电路：3.3V DC(直流)电源依次通过偏压电阻R3、R4后接地形成一个回路，通过R3、R4的分压，在R3、R4间得到约2.0V的偏压；计算如下：
假设R3＝3KΩ；R4＝4.7KΩ
Vdc＝3.3V*(R4)/(R3+R4)＝3.3V*R4/(3KΩ+4.7KΩ)＝＞约2.0V
将C3、R3、R4靠近接收器件放置；
5.0.8V摆幅的交流信号与偏压输入到LVPECL接口电平器件；
另外，对于差分的LVPECL信号，还需在两路信号间加一个100欧姆的差分电阻R5。有些器件内部自己已有100Ω的电阻，那就不再需要R5。
Claims (6)
1.一种实现LVTTL电平到LVPECL电平转换的方法，包括以下步骤：
(1)将LVTTL电平接口器件输出的3.3V摆幅LVTTL电平信号通过耦合电容C1耦合输出；
(2)将经C1耦合输出的交流信号利用分压电路进行分压，产生符合LVPECL要求的约0.8V摆幅的交流信号，输入到LVPECL接口电平器件。
2.如权利要求1所述的实现LVTTL电平到LVPECL电平转换的方法，其特征在于，所述步骤2中产生的符合LVPECL要求的0.8V摆幅的交流信号先通过隔直耦合电容C3输出，并利用偏压电路提供2.0V的偏压，然后0.8V摆幅的交流信号再与偏压一起输入LVPECL接口电平器件。
3.如权利要求1所述的实现LVTTL电平到LVPECL电平转换的方法，其特征在于，所述分压电路包括分压电阻R1和R2，所述耦合电容C1耦合后输出的AC(交流)信号电流依次通过R1和R2，再通过隔直耦合电容C2到地，在R1和R2间得到0.8V摆幅的交流信号。
4.如权利要求2所述的实现LVTTL电平到LVPECL电平转换的方法，其特征在于，所述偏压电路为：3.3V的DC电源依次通过偏压电阻R3、R4后接地形成一个回路，通过R3、R4的分压，在R3、R4间得到约2.0V的偏压。
5.如权利要求3所述的实现LVTTL电平到LVPECL电平转换的方法，其特征在于，所述耦合电容C1和分压电阻R1在物理位置上靠近所述LVTTL电平接口器件，所述分压电阻R2在物理位置上靠近所述LVPECL电平接口器件，所述隔直耦合电容C2在物理位置上靠近所述分压电阻R2。
6.如权利要求4所述的实现LVTTL电平到LVPECL电平转换的方法，其特征在于，所述隔直耦合电容C3、偏压电阻R3、偏压电阻R4在物理位置上靠近所述LVPECL电平接口器件。
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| CN102545875A (zh) * | 2011-11-29 | 2012-07-04 | 福建三元达软件有限公司 | 电平识别切换电路 |
| CN102857210A (zh) * | 2012-09-28 | 2013-01-02 | 无锡江南计算技术研究所 | 不同电压标准lvcmos信号直接互连方法 |
| CN103427796A (zh) * | 2013-08-29 | 2013-12-04 | 成都成电光信科技有限责任公司 | 基于ds4212的时钟电路 |
| CN105045751A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-11-11 | 福建实达电脑设备有限公司 | 一种串口ttl/rs232电平自适应装置 |
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