高速隨機數發生器簡化眼圖測試(05-100)
比較器輸出經過一個低通濾波器反饋到它的反相輸入端,形成一個占空比接近50%的輸出信號。這樣,在U3A的輸出端可以得到與電路輸入時鐘同步的隨機數據流。遺憾的是,比較器的輸出信號常常會影響U3A的建立和保持時間,引起較大抖動。將數據流信號再經過一個與時鐘同步的D觸發器(U3B)即可解決這個問題。這個電路的工作速率可達62.5Mbps的(見圖2所示眼圖)。當工作于20Mbps時,抖動小于200PS(峰-峰值),適用于RS-422、RS-484、CAN、USB、RS-232、PROFIBUS等通信協議。
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/92220.htm

圖2 圖1輸出的20Mbps眼圖,最高可達62.5Mbps
需根據具體應用選擇運算放大器、比較器和D觸發器,運算放大器U1A、U1B的帶寬應達到用戶期望的最高輸出信號頻率(在本例中,MAX1428增益帶寬積達到25MHz)。該運放的穩定增益大于或等于10倍,但對現在的應用來說,穩定性已不是主要關注的問題。為得到合理量級的隨機數,比較器的傳輸延時應能達到所期望的最小比特率周期的水平(太大的傳輸時延可能會造成N-1、N、N+1之間的某一位丟失)。MAX961是一個好的選擇,其傳輸時延只有4.5ns。觸發器需提供快速的上升時間和干凈的邊沿,以及盡量小或沒有過沖。可選擇74HVC74,以保持與運放和比較器相同的工作電壓范圍:2.7V-5.5V。74HVC74的工作電壓范圍可達2V-5.5V,最小開關頻率可達80MHz(3V供電)。
該電路可采用2.7V-5.5V電源供電,為了得到最佳效果,時鐘擺幅最好能夠達到電源至地的滿擺幅范圍,且用50W負載進行終端匹配。將輸出隨機數據流用一截短電纜連接到被測設備(DUT),不要端接數據流信號,因為觸發器無法驅動50W負載。由于觸發器對時鐘信號進行2倍分頻,因此須采用所期望的輸出比特率作為時鐘頻率(例如,為得到10Mbps的速率,時鐘頻率應設置為10MHz)。將被測設備的輸出連接到示波器,示波器帶寬應足以滿足測試要求,余輝應設為無限大,并利用時鐘源同步。
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