1.1 直流耦合:50Ω至(VCC-2V)的Thevenin 等效電路
PECL?到?PECL?的連接分直流耦合和交流耦合兩種形式,下面介紹:直流耦合情況下?PECL?輸出設(shè)計成驅(qū)動?50Ω負(fù)載至(VCC-2V)。由于一般情況下無法向終端網(wǎng)絡(luò)提供(VCC-2V)電源,經(jīng)常會用并聯(lián)電阻,得到一個Thevenin?等效電路。圖1?給出了Thevenin 變換,50Ω至(VCC-2V)的終端匹配要求滿足:

在3.3V?供電時,電阻按5%的精度選取,R1?為130Ω,R2?為82Ω。而在+5.0V?供電時,R1?為82Ω,R2?為130Ω。圖2?給出了+3.3V 和+5.0V?供電時的Thevenin?等效終端網(wǎng)絡(luò)。

注:PECL 輸出配置為射極開路,沒有背向終端匹配
圖1.?Thevenin?等效變換

參數(shù)RI=R3=R5=R7R2=R4=R6-R8備注
VCC=+3.3V130 Ω82 Ω告警電平的匹配方式請詢問芯片廠家技術(shù)支持
VCC=+5V82 Ω130 Ω
注:PECL 告警接R10=2K,或R9?and R10?按PECL?電平匹配,TTL 電平告警R9=R10=NC。不同種類的模塊告警有差別,視具體情況而定!
圖2. +3.3V?和+5.0V 供電時光模塊與協(xié)議轉(zhuǎn)換IC 直流匹配網(wǎng)絡(luò)
?
1.2?交流耦合
PECL 在交流耦合輸出到50Ω的終端負(fù)載時,要考慮PECL 的輸出端加一直流偏置電阻,如圖3?所示。

(b)
圖3.?PECL 與PECL 之間的交流耦合
R1?和R2?的選擇應(yīng)考慮如下幾點:(1)?PECL 輸入直流偏壓應(yīng)固定在VCC-1.3V;(2)輸入阻抗應(yīng)等于傳輸線阻抗;(3)低功耗;(4)外圍器件少。最常用的就是圖3?中的兩種。在圖3(a)中,R1?和R2?的選擇應(yīng)滿足下面方程組:
?R2?VCC
R1+?R2
=V???1.3V?and?R1//R2=50Ω解得:
CC
R1=82Ω,R2=130Ω?For?=+3.3V?Supply
and
R1=68Ω,R2=180Ω?For?=+5V?Supply
圖?3(a)的缺陷是:由終端網(wǎng)絡(luò)引起的功耗較大。如果系統(tǒng)對于功耗要求較高,可以采用圖?3(b)所示電路。
這時,我們需要滿足:
?R2?VCC
R1+?R2
=V??1.3V?and?R1//R2//50Ω=50Ω解得:CC
R1=2.7KΩ,R2=4.7KΩ?For =+3.3V?Supply
and
R1=2.7KΩ,R2=7.8KΩ?For =+5V?Supply
PECL 的輸出共模電壓需固定在VCC-1.3V,在選擇直流偏置電阻(R1)時僅需該電阻能夠提供14mA 到地的通路,這樣R1=(VCC-1.3V)/14mA。在+3.3V?供電時,R1=142?,+5.0V 供電時,R1=270Ω。然而這種方式給出的交流負(fù)載阻抗低于50Ω,在實際應(yīng)用中,+3.3V?供電時,R1?可以從142Ω到200Ω之間選取,+5.0V?供電時,R1?可以從270Ω到350Ω之間選取,原則是讓輸出波形達到最佳。
可以通過兩種方式進一步改善PECL 的終端匹配:
(1)增加一個與耦合電容串聯(lián)的電阻,使得PECL 驅(qū)動器端的等效交流阻抗接近50Ω;
(2)添加一個與R1?串聯(lián)的電感,使交流阻抗受控于接收器阻抗,與R1?無關(guān)。

參數(shù)Rl=R3R2=R4R5=R6R7=R8R11=R13R12=R14備注
VCC=+3.3V82?Ω130?Ω140Ω~200Ω140Ω~200Ω82Ω130Ω圖(a)終端網(wǎng)絡(luò)
的功耗較大
VCC=+5V68?Ω180?Ω270Ω~350Ω270Ω~350Ω68Ω180Ω
注意:上表是假設(shè)光模塊與協(xié)議轉(zhuǎn)換IC?供電電壓相同,如果協(xié)議轉(zhuǎn)換IC?的供電與光模塊的供電不同,協(xié)議轉(zhuǎn)換IC?部分可根據(jù)供電電壓按上表中參數(shù)匹配。
由終端網(wǎng)絡(luò)引起的功耗較大

參數(shù)Rl=R3R2=R4R5=R6R7=R8R11=R13R12=R14備注
VCC=+3.3V2.7K?Ω4.7K?Ω140Ω~200Ω140Ω~200Ω2.7KΩ4.7KΩ圖(b)為低功耗電路
VCC=+5V2.7K?Ω7.8K?Ω270Ω~350Ω270Ω~350Ω2.7KΩ7.5KΩ
注意:上表是假設(shè)光模塊與協(xié)議轉(zhuǎn)換IC?供電電壓相同,如果協(xié)議轉(zhuǎn)換IC?的供電與光模塊的供電不同,協(xié)議轉(zhuǎn)換IC?部分可根據(jù)供電電壓按上表中參數(shù)匹配。
(b)?如果系統(tǒng)對于功耗要求較高,可以采用該電路。
圖4?+3.3V 和+5.0V?供電時光模塊與協(xié)議轉(zhuǎn)換IC?交流匹配網(wǎng)絡(luò)