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TI SDI传输方案

时间:10-26 来源:Wayne Liu --- TI 模拟业务部 点击:

LMH0034

SMPTE 292M / 259M Adaptive Cable Equalizer

SD

LMH0024

SMPTE 259M / 344M Adaptive Cable Equalizer

LMH0074

SMPTE 259M / 344M Adaptive Cable Equalizer

2 均衡器

其中LMH0394 是一款极高性能的均衡器,它的竞争性分析如图4 所示,传输距离很长且功耗很低。

4 均衡器 LMH0394 竞争性分析

2.2重定时器

SDI 重定时器是用来自动检测输入信号类型,调整自身的PLL和CDR电路而恢复和整形出低抖动的时钟,再重新定时发送出接收到的SDI信号,以降低SDI信号的抖动。 虽然均衡器也可以降低SDI信号的抖动,但它和重定时器是两种完全不同的器件,两者不可相互替代。均衡器的作用是通过增加高频增益使传输通道频率响应趋于平坦来改善眼图和信号抖动,而重定时器则是通过PLL和CDR来抑制和降低累加噪声。如果SDI传输通道很长或者传输过程中被其他噪声和干扰恶化,仅有均衡器还不足以改善信号的质量,此时在均衡器输出端再串接一个重定时器是一个理想的提高SDI信号质量的方案。图5描述了重定时器的去抖效果,可见眼图和抖动被明显改善。

5 重定时器使用效果

TI 重定时器产品系列如表3 所示。

Family

Reclocker

Description

3G/HD/SD

LMH0356

3Gbps HD/SD SDI Reclocker with 4:1 Input Mux and FR4 EQs

LMH0346

3Gbps HD/SD SDI Reclocker with Dual Differential Outputs

HD

LMH0056

HD/SD SDI Reclocker with 4:1 Input Multiplexer

LMH0046

HD/SD SDI Reclocker with Dual Differential Outputs

SD

LMH0036

SD SDI Reclocker with 4:1 Input Multiplexer

LMH0026

SD SDI Reclocker with Dual Differential Outputs

3 重定时器系列

2.3线缆驱动器

SDI 线缆驱动器用来加强对线缆的驱动能力,提供标准的800mV 峰峰值输出电压摆幅,没有预加重和去加重功能。TI 的线缆驱动器系列如表4 所示。

Family

Cable Driver

Description

3G/HD/SD

LMH0307

3Gbps HD/SD SDI Dual Output Cable Driver with Cable Detect

LMH0303

3Gbps HD/SD SDI Cable Driver with Cable Detect

LMH0302

3Gbps HD/SD SDI Cable Driver

HD

LMH0202

LMH0202 SMPTE 292M / 259M Serial Digital Cable Driver

LMH0002

SMPTE 292M / 259M Serial Digital Cable Driver

SD

LMH0001

SMPTE 259M / 344M Serial Digital Cable Driver

4 线缆驱动器

3. PCB 布板建议

SDI 信号比特率最高至2.97Gbps,因此SDI 的信号路径必须严格按照高频电路的设计方法处理,否则无法得到高质量的传输性能。SMPTE 协会也定制了关于SDI 信号回损的指标要求,如图6 所示。为了满足这个指标,我们必须精细地设计整个SDI 传输路径以保证阻抗的连续性,尤其在BNC 连接器的选择、线缆的选择、PCB 布局、原理图设计、合适的SDI 器件选择上需特别注意。

6 SMPTE 规定的回损指标

现实中,由于端口间阻抗的不匹配,任何输入输出信号都会被输入或者输出端反射一部分,反射波会与正向波叠加而恶化正向波形,因此我们必须设计好整个链路的阻抗匹配以降低反射,在高速信号中尤为重要。

回波损耗(Return Loss)或者S11/S22(S 参数)是用来定义回波损耗大小的指标, 其中S11/S22 是反射功率与正向功率的比值,它们与输入输出阻抗的对应关系如下,

回波损耗与S11 的关系如下,

RL = - 20log|S11|

其中Z0 是传输线的特征阻抗。

从公式中可以看出回波损耗完全由输入输出阻抗与传输线特征阻抗是否匹配决定。除了要使用正确的匹配元器件值,高质量的PCB 走线对阻抗匹配也至关重要,因为信号走线上寄生的电感电容会影响阻抗,不适当的过孔、拐弯、线宽等都会影响

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