MAX9217/MAX9218/MAX9247/MAX9248/MAX9250 EV 보드를 이용한 설계
개요: 이 애플리케이션 노트에서는 MAX9217/MAX9247 시리얼라이저 및 MAX9218/MAX9248/MAX9250 디시리얼라이저를 위한 EV 보드를 준비하고 사용하는 방법에 대해 설명한다.
일반 설명
MAX9217/MAX9218/MAX9247/MAX9248/MAX9250 EV 보드(EV Kit)는 고객 평가를 위해 사용할 수 있다. 이 EV 킷들은 두 부분으로 나뉘는데, 오른쪽 부분은 단일 채널 시리얼라이저 부품 (MAX9217 또는 MAX9247) 중 하나로 구성되며, 왼쪽 부분은 단일 채널 디시얼라이저 부품 (MAX9218, MAX9248, 또는 MAX9250) 중 하나로 구성된다.
이들 EV 킷에는 3개의 클록 신호가 필요하며, 이 신호들은 동일한 소스에서 제공 가능하다. 시리얼라이저는 PCLK 및 DE_IN, 2개의 클록 신호와 함께 동작한다. 이때 DE_IN은 일반적으로 PCLK의 16 또는 32 계수로 나뉜다. 디시리얼라이저 부분은 REFCLK를 필요로 하는데, 이는 동일한 소스에서 제공되거나 정확도가 2% 이내인 PCLK의 독립적인 발진기에 의해 제공될 수 있다.
EV 킷 준비 단계
아래의 구성 표(표 1 ~ 4)에 따라 점퍼를 설정하여 EV 킷을 구성한다(그림 1과 2).
EV 킷에 전원을 인가한다. 3.3V의 단일 DC 전원은 EV 보드의 각 부분을 지원하기에 충분하지만, 부품 특성화를 원하는 경우 각 부품의 전원 공급 핀에 별도의 전원을 제공하는 것이 좋다(표 2).
단계 2에 따라(아래 예제와 함께 참조) PCLK, DE_IN 및 REFCLK 클록 신호를 EV 킷에 연결한다. Agilent™ 8133A 펄스 발생기는 단일 소스로부터 3개의 클록 신호를 제공할 수 있는 좋은 선택이다.
입력 데이터를 시리얼라이저의 입력 핀(EV 킷의 오른쪽 부분)에 인가하고, 로직 분석기와 멀티미터를 사용하여 디시리얼라이저 출력 핀을 검사한다. 시리얼라이저에 인가되는 입력이 UNIGRAF의 VTG-4116 비디오 테스트 패턴과 같은 비디오 신호인 경우 LCD를 사용할 수 있다.
시리얼라이저 보드의 점퍼 JP13에는 특별한 주의가 요구된다. 이 점퍼를 DVCC에 연결하면, JP17 ~ JP21(10 x 2 헤더)의 접지 핀이 3.3V에 연결되며, 고정 데이터 패턴을 MAX9217/MAX9247 시리얼라이저의 데이터 입력에 인가할 수 있다. 외부 데이터 패턴 인가 시, 이 점퍼는 접지에 연결되어야 한다.
MAX9217/MAX9247의 PRBS (Pseudorandom-Bit-Sequence) 데이터 발생
MAX9217/MAX9247은 다음의 구성을 사용하여 아이 다이어그램 (eye-diagram) 측정을 위한 PRBS 데이터를 생성할 수 있다.
액티브 로우 PWRDWN 핀을 접지에 연결한다.
MOD0과 MOD1 핀(MAX9247에서 이 핀들은 I.C. 및 PRE라고 함)을 모두 네거티브 DC 전압(-1.0V ~ -3.0V 범위 사용 가능)에 연결한다. 차동 프로브를 시리얼라이저 보드에 있는 JP14/JP24의 핀 2와 3(4핀, 단일 행 헤더)에 연결하면 시리얼라이저 아이 다이어그램을 관찰할 수 있다. 디시리얼라이저 아이 다이어그램은 디시리얼라이저 보드에 JP5/JP6의 핀 2와 3(4핀, 단일 행 헤더)에서 볼 수 있다.
MAX9217/MAX9247/MAX9218/MAX9248/MAX9250 EV 킷은 로직 분석기, 그래픽 생성기 또는 디스플레이에 연결하기 위한 헤더를 포함하고 있다. HP16500C 시스템과 같은 패턴 발생기(로직 분석기 시스템의 일부가 될 수 있음)는 시리얼라이저 입력에 인가되는 병렬 테스트 문자를 생성한다. 테스트 워드는 시리얼라이즈되어 LVDS 링크를 통해 디시리얼라이저로 전송된다. 그런 다음 로직 분석기는 디시리얼라이즈된 테스트 워드를 읽고, 시리얼라이저와 디시리얼라이저를 통해 전송된 기준 또는 테스트 워드에 대한 에러를 검사한다. 이들 EV 킷은 직렬 링크의 육안 검사를 위해 그래픽 생성기와 LCD에도 연결할 수 있다.
직렬 링크의 기본 기능은 로직 분석기나 그래픽 생성기, 디스플레이 없이 검사할 수 있다. 셋업의 빠른 검사를 위해 시리얼라이저 입력 로직 레벨을 점퍼로 설정하고, 대응하는 비트와 전압을 디시리얼라이저 출력에서 볼트미터로 읽을 수 있다. 빠른 기능 검사를 위해 EV 킷을 구성하려면 MAX9217/MAX9218 EV 킷 회로도를 참조하여 관련 점퍼와 부품의 이름 및 위치를 확인한다. 점퍼 페어를 가로질러 션트를 설치하는 경우, 칩 핀을 로직 하이 레벨로 구동하고 점퍼 페어에 설치된 션트가 없으면 칩 핀은 로우로 구동한다.
EV 킷의 빠른 기능 검사를 위해 점퍼를 구성한다(표 1).
표 1. 빠른 기능 검사를 위한 점퍼 설정
부품
핀 이름
점퍼
점퍼 기능
빠른 검사를 위한 점퍼 설정
MAX9218, MAX9248, MAX9250
R/F
JP1
상승 또는 하강 에지 출력 스트로브 선택
로우 (하강 에지)
RNG1
JP4
PLL 동작 범위 선택
고주파수 범위 (데이터 시트 참조)
RNG0
JP7
PLL 동작 범위 선택
고주파수 범위
Active-low PWRDWN
JP11
칩 파워 업 또는 파워 다운 선택
하이 (파워 업)
OUTEN (MAX9218/MAX9250), SS (MAX9248)
JP12
출력 인에이블 또는 출력 디스에이블 선택
하이(출력 인에이블 MAX9218/MAX9250), 4% 확산 스펙트럼 모드(MAX9248)
MAX9217, MAX9247
(none)
JP13
하드와이어 입력을 위한 버스 로직 하이 (DVCC)
DVCC
MOD1 (MAX9217), PRE (MAX9247)
JP15
출력 변조 레벨 선택
로우(변조 꺼짐), 프리엠퍼시스 디스에이블(MAX9247)
MOD0 (MAX9217), I.C. (MAX9247)
JP16
출력 변조 레벨 선택
로우(변조 꺼짐), 내부에서 연결된 핀(MAX9247)
Active-low PWRDWN
JP18 pin 15 to pin 16
칩 파워 업 또는 파워 다운 선택
하이 (파워 업)
RNG0
JP22
PLL 동작 범위 선택
고주파수 범위 (데이터 시트 참조)
RNG1
JP23
PLL 동작 범위 선택
고주파수 범위
전원을 EV 킷에 연결한다(표 2).
표 2. 빠른 기능 검사를 위한 전원 연결
부품
핀 이름
EV 보드 연결
전압
MAX9217, MAX9247
VCCIN
IVCC
+3.3V
VCCPLL
PVCC
+3.3V
VCCLVDS
LVCC
+3.3V
VCC
DVCC
+3.3V
(none)
VNEG
Ground
PLL GND, LVDS GND, GND
GND
Ground
MAX9218, MAX9248, MAX9250
VCCPLL
PVCC
+3.3V
VCCLVDS
LVCC
+3.3V
VCC
DVCC
+3.3V
VCCO
OVCC
+3.3V
(none)
VTEST
Open
PLL GND, LVDS GND, VCCOGND, GND
GND
Ground
모든 클록과 제어 신호를 연결한다(표 3).
표 3. 빠른 기능 검사를 위한 클록 및 제어 신호
칩
칩 핀 이름
EV 보드 연결
신호
MAX9217, MAX9247
PCLK_IN
J18 PCLK (SMA connector)
32MHz
DE_IN
JP18 Pin 13
1MHz
RGB_IN and CNTL_IN
JP18, JP19, JP20, JP21
Open
MAX9218, MAX9248, MAX9250
REFCLK
J8 REF (SMA connector)
32MHz
단계 1 ~ 3을 완료하면 MAX9218/MAX9248/MAX9250 디시리얼라이저의 출력에서 다음 신호를 관찰할 수 있다(표 4).
표4. 빠른 기능 검사를 위한 MAX9218/MAX9248/MAX9250 출력 상태
핀 이름
EV 보드 연결
신호
RGB_OUT, CNTL_OUT
JP3 and JP9
Low
Active-low LOCK
JP9 Pin 23
Low
PCLK_OUT
JP9 Pin 25
32MHz
DE_OUT
JP9 Pin 21
1MHz
MAX9217/MAX9247 RGB_IN 및 CNTL_IN 입력은 내부 풀 다운 저항을 갖는다. 입력이 개방되어 있으면, 시리얼라이저는 자동으로 로직 로우를 읽는다. JP11, JP12, JP13, JP14 헤더에서 일부 입력을 3.3V에 연결한다. JP13을 DVCC 위치로 설정하고, 이 2 x 10 헤더의 반대편 핀 사이에 션트를 사용하면 이를 수행할 수 있다. 그런 다음, MAX9218/MAX9248/MAX9250 디시리얼라이저에 대응되는 출력은 하이 레벨로 변경하여야 한다. 예를 들어 RGB_IN0(JP14 핀1)이 3.3V에 연결되면, RGB_OUT0(JP7 핀27)은 하이가 되어야 한다.
차동 FET 프로브를 MAX9217/MAX9247 시리얼라이저 출력 (JP17/JP18) 또는 MAX9218/MAX9248/MAX9250 디시리얼라이저 입력(JP4/JP6)의 LVDS 신호 라인을 통과시켜 연결하면 오실로스코프를 사용하여 직렬 신호를 볼 수 있다.
참고
RNG0 및 RNG1은 MAX9217/MAX9247 및 MAX9218/MAX9248/MAX9250에 내부 풀 다운 저항을 갖는다. 로직 로우로 구동하기 위해, 이 핀들은 부동 상태를 유지할 수 있다.
MAX9217/MAX9218 칩셋이 동작하려면 DE_IN는 지속적으로 스위칭 되어야 한다. 일반적으로 그래픽 컨트롤러의 데이터 인에이블 핀(ENAB)은 MAX9217/MAX9247의 DE_IN에 연결되고, MAX9218/MAX9248/MAX9250의 DE_OUT에서 복구된다. DE_IN은 PCLK_IN의 매 4,194,304사이클마다 최소 한 번 이상 천이되어야 한다.
클록 입력은 접지로 향하는 50Ω 종단 저항에 대한 패드를 갖는다. 이 EV 킷에는 이러한 저항이 내장되어 있지 않다. PCLK, DE_IN 및 REF 입력에서는 깨끗한 천이가 특히 중요하다. 반사를 줄일 필요가 있는 경우에는 50Ω 입력 종단 저항을 설치한다. 입력의 정밀한 정합을 위해 1% 또는 그 이상의 우수한 허용오차 저항을 사용한다.
링크 동작을 위해 직렬 커플링 커패시터(Rx 측의 C28/C29 및 Tx 측의 C55/C58)는 필요하지 않다. 직접 커플링 동작을 수행하려면 제로 옴 (zero ohm) 저항을 사용하여 직렬 커패시터 패드를 단락시킨다. 이들 EV 킷에는 0.1µF 직렬 커패시터가 내장되어 있다.
LVDS 신호 종단을 위해 100Ω 차동 (R3) 종단 또는 100Ω 테브난 등가 (Thevenin-equivalent) 네트워크(R1/R2/R5/R4)를 사용한다. 동시에 두 가지를 사용하지 않는다. 두 종단을 모두 설치하면 큰 반사가 발생한다(그림 3 참조).
MAX9217 회로도에 보이는 저항 R20-R46은 내부 IC 특성화를 위해서만 제공되며 EV KIT에 실장되지 않는다.
MAX9218에 보이는 커패시터 C1 ~ C15 및 C27 ~ C41은 내부 IC 특성화를 위해서만 제공되며 EV 킷에는 실장되지 않는다. 마찬가지로 저항 R1 ~ R3, R6 ~ R7, R10, R11도 EV 킷에 실장되지 않는다.
그림 3. LVDS 종단 옵션. 위 종단 옵션 중 한 가지만 사용한다. 두 종단을 모두 설치하면 큰 반사가 발생한다.
표 5. 컬러 및 제어 비트 할당
(다음의 표는 MAX9217/MAX9247 시리얼라이저 및 MAX9218/MAX9248/MAX9250 디시리얼라이저의 병렬 인터페이스를 위한 권장되는 비디오 신호 할당을 보여준다. R0, G0, B0은 LSB이다.)
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