高速电路板的串行器IC选项

串行器IC是那些经常被忽视的组件之一，它们在计算机外设、网络设备、高清多媒体以及其他高速数字系统的背后默默运行。在电路板上的不同位置之间快速传输数据对于数字系统的性能至关重要，而串行器IC组件在高速数据传输中扮演了重要角色。

高速通道中的串行器IC

高速数字通道可以采取多种形式，但最常见的形式是SerDes通道（串行器/解串器）。这些通道中使用的组件将并行数据流压缩成较少数量的通道，这些通道以高数据速率运行。SerDes通道的常见表现形式是，发送器组件（串行器）将并行数据流减少到单个串行数据流。一些串行器IC会将输入的并行数据流减少到较少数量的并行通道（如下所示的示例）。

减少长链接的通道数量可以节省电路板空间，并且可以消除或减少串扰。这允许更长的链接被布线，且通道损失主要由插入损失所主导。在接收端，数据被接收并通过均衡补偿，然后在输出接口转换回并行数据。

SerDes 通道示意图

在选择高速链接的串行器IC时，有一些基本规格需要考虑。

• 输入和输出接口：输入数据可以作为单端信号（例如，LVCMOS/LVTTL）或差分对（例如，LVPECL）路由到这些组件中。常见的输出接口是LVDS。
• 数据速率：一些串行器具有可配置的数据速率，可以通过调整输入之一或使用外部MCU来实现。
• 时钟样式：由于系统时钟不适用于高速数字系统，因此使用源同步或嵌入式时钟来在系统中路由时钟信号。
• 通道预加重：这是选择串行器IC时需要考虑的一个重要点。在发送端，应用预加重可以克服一些设计的通道损失并提供更长的链接。
• 上升时间：输出信号的上升时间在建模通道损失和色散时很重要。这将决定信号带宽，可以使用膝频率来计算。
• 输入和输出通道：记住，串行器将大量的并行通道压缩成较少数量的串行通道。检查输入和输出通道的数量。

上述规格在通道的接收端（解串器）同样重要。更高级的SerDes收发器正在使用半双工或全双工通信的多级信号。然而，更简单的串行器IC提供高数据速率，并且在许多系统中仍然占有一席之地，特别是在高速网络和高清视频中。

高速串行器IC选项

下面展示的组件更具应用特定性，但你仍然可以找到更接近通用目的的串行器。这是构建高速串行链路的起点。在接收端，你需要一个解串器将数据转换回并行，然后通过标准接口输出。如果你正在处理长通道链接，一些组件提供通道均衡，其中接收端会补偿诸如偏斜、插入损失和符号间干扰等效应。看看下面的组件，了解一些示例串行器IC。

德州仪器，DS32ELX0421SQE

德州仪器的DS32ELX0421SQE是一个较旧的组件，但在低速网络设备中至今仍然有用，例如通过光纤或铜缆（例如，小型交换机和路由器）。该组件从5位DDR LVDS并行接口提供3.125 Gbps的数据速率。它包括集成的LVDS终端，使其易于集成到通道中。一个应用案例涉及FPGA到FPGA的链接，其中需要高吞吐量。下面展示了DS32ELX0421SQE数据手册中的一个示例。

来自DS32ELX0421SQE数据手册的示例应用图。

Maxim Integrated，MAX9291GTN+

Maxim Integrated的MAX9291GTN+串行器IC是一个适用于多媒体应用的多千兆位SerDes接口。这是一个特定应用设计的串行器IC的例子；该组件将HDMI输入转换为千兆位多媒体串行链接（GMSL）输出。控制、音频和视频信号可以通过至少15米的50Ω同轴电缆或100Ω屏蔽双绞线（STP）电缆发送。该组件还可以通过I2C通信在远端控制外围设备。

在接收端，你可以使用MAX9286GTN/V+解串器来检索并行数据。两个组件的数据速率可以在每个通道中从9.6 kbps变化到1 Mbps，且两个组件都可以通过微控制器进行编程。查看MAX9291GTN+数据手册了解更多信息。

MAX9291GTN+串行器IC的评估板。

德州仪器，DS90CR485VS

德州仪器的DS90CR485VS 10 Gbps串行器IC是另一个经久不衰的老组件。它通过LVDS提供48输入/8输出数据传输（24个LVCMOS/LVTTL双边缘输入），速率为6.384 Gbps。这个组件与接收端的DS90CR486VS解串器配对使用。该组件集成了预加重功能，以克服长通道和电缆负载效应。注意，这个组件使用并行时钟，使其在源同步系统中非常有用。

来自DS90CR485VS数据手册的功能块图。

这里展示的串行器IC选项只是几个例子，还有许多不同数据速率和信号标准的通用选项。新型串行器定期发布，用于高速外设，Octopart将在这里帮助您找到所需的组件。

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