使用测试寄存器调整DS315x的脉冲波形

摘要：本篇应用笔记介绍如何调整DS3151、DS3152、DS3153和DS3154的脉冲波形。尽管DS315x的信号脉冲总是满足规范要求的，但有时候，这种脉冲形状并不恰好是客户最想要的。本应用笔记介绍如何在T3、E3与STS-1模式中调整脉冲的宽度与幅值，以及如何在T3与STS-1模式中调整脉冲的波形。所有这些都可通过改变内部测试寄存器的值来实现。本应用笔记中示例的示波器波形由DS3154DK设计套件测试获得。

引言

本篇应用笔记介绍如何调整DS3151、DS3152、DS3153和DS3154 (DS315x)的脉冲波形。尽管DS315x的信号脉冲总是满足规范要求的，但有时候，这种脉冲形状并不恰好是客户最想要的。本应用笔记介绍如何在T3、E3与STS-1模式中调整脉冲的宽度与幅值，以及如何在T3与STS-1模式中调整脉冲的波形。所有这些都可通过改变内部测试寄存器的值来实现。本应用笔记中示例的示波器波形由DS3154DK设计套件测试获得。




图1. 典型的E3与T3发送脉冲

图1所示为不使用测试寄存器的情况下，E3与T3模式下的发送脉冲波形。在E3、T3或STS-1模式下，该脉冲的宽度与幅值可以通过改变测试寄存器的值进行调整，这些测试寄存器的地址为，0Ah对应线路接口单元(LIU)端口1，1Ah对应LIU端口2，2Ah对应LIU端口3，3Ah对应LIU端口4。

在E3、T3或STS-1模式下调整发送脉冲的宽度

LIU可以使用11级延迟锁相环(DLL)电路或12级DLL电路。DLL中的级数越多，脉冲宽度越窄，反之亦然。将地址为0Ah、1Ah、2Ah和3Ah的寄存器(分别对应于LIU端口1、2、3和4)设置为01h，LIU将使用11级DLL电路。将地址为0Ah、1Ah、2Ah和3Ah的测试寄存器设置为02h，LIU将使用12级DLL电路。

缺省情况下，E3模式的LIU使用11级DLL，且TLBO被忽略。在T3和STS-1模式中，TLBO = 1时LIU使用11级DLL，TLBO = 0时使用12级DLL。

E3模式中，如果我们想减小脉冲宽度，可以设定0Ah、1Ah、2Ah和3Ah寄存器(分别对应于LIU端口1、2、3和4)的值为02h，强制LIU工作于12级DLL。图2显示了E3脉冲从典型的脉冲波形到更窄的脉冲波形的转变。

在T3与STS-1模式中，当TLBO = 0时，LIU采用12级DLL。为了增大脉冲宽度，我们可以设定0Ah、1Ah、2Ah和3Ah寄存器(分别对应于LIU端口1、2、3和4)的值为01h，强制LIU工作于11级DLL。图3显示了T3脉冲宽度从典型值到更宽脉冲的转变。




图2. 典型E3脉冲与采用12级DLL时更窄的E3脉冲




图3. TLBO = 0时，采用12级DLL的典型T3脉冲与使用11级DLL时更宽的T3脉冲

同样，在T3与STS-1模式中，当TLBO = 1时，LIU使用11级DLL。为了减小脉冲宽度，我们可以设定0Ah、1Ah、2Ah和3Ah寄存器(分别对应于LIU端口1、2、3和4)的值为02h，强制LIU工作于12级DLL。图4显示了T3脉冲宽度从典型值到更窄脉冲的转变。




图4. TLBO = 1时，采用11级DLL的典型T3脉冲与使用12级DLL时更窄的T3脉冲

在E3、T3或STS-1模式中调整发送脉冲的幅值

通过设定DS315x中地址为0Ah、1Ah、2Ah和3Ah的测试寄存器的值，我们可以增加或降低E3、T3和STS-1模式发送脉冲的幅度。当寄存器地址0Ah、1Ah、2Ah和3Ah的值被设为08h时，对应的LIU端口1、2、3和4的幅值将增加2%。图5显示了幅值增加2%前后的E3脉冲。




图5. 典型的E3脉冲与幅值增加2%后的脉冲(测试寄存器设置为08h)

当测试寄存器地址0Ah、1Ah、2Ah和3Ah的值被设置为10h时，对应的LIU端口1、2、3和4的幅值将增加4%。图6显示了幅值增加4%前后的E3脉冲。




图6. 典型的E3脉冲与幅值增加4%后的脉冲(测试寄存器设置为10h)

当测试寄存器地址0Ah、1Ah、2Ah和3Ah的值被设置为20h时，对应的LIU端口1、2、3和4的幅值将增加8%。图7显示了幅值增加8%前后的E3脉冲。




图7. 典型的E3脉冲与幅值增加8%后的脉冲(测试寄存器设置为20h)

当测试寄存器地址0Ah、1Ah、2Ah和3Ah的值被设置为40h时，对应的LIU端口1、2、3和4的幅值将降低8%。图8显示了幅值降低8%前后的E3脉冲。




图8. 典型的E3脉冲与幅值降低8%后的脉冲(测试寄存器设置为40h)

数值10h使LIU的幅值增加4%，数值20h使LIU的幅值增加8%。二者相加后的30h (10h+20h)，会使LIU的脉冲幅值增加12%。选择50h (10h+40h)会使幅值减小4%。图9显示了幅值降低4%前后的E3脉冲。建议不要使用数值60h，因为它会增大幅度直至限流器被触发。




图9. 典型的E3脉冲与幅值降低4%后的脉冲(测试寄存器设置为50h)

在T3或STS-1模式中调节发送波形的定时

在T3或STS-1模式下，发送波形的定时可以通过改变测试寄存器的值来调整，这些测试寄存器的地址为，0Bh对应LIU端口1，1Bh对应LIU端口2，2Bh对应LIU端口3，3Bh对应LIU端口4。图10给出了一个典型的T3脉冲。为了说明LIU端口1地址0Bh、LIU端口2地址1Bh、LIU端口3地址3Bh、LIU端口4地址3Bh寄存器的数据变化对T3或STS-1脉冲的影响，我们将T3脉冲分为12段。


图10. 被分成12段的典型T3脉冲

当寄存器地址0Bh、1Bh、2Bh和3Bh的值被设置为01h时，第3段的宽度将增加350ps。这样1到4段的总宽度增加350ps。脉冲幅度也同时增加。而脉冲第9、10段的下冲量也减小了。图11显示了一个典型的T3脉冲，以及向地址为0Bh、1Bh、2Bh和3Bh的测试寄存器写入01h后脉冲的变化情况。




图11. 典型的T3脉冲及其在设置测试寄存器为01h时同一脉冲内的变化

当寄存器地址0Bh、1Bh、2Bh和3Bh的值被设置为81h时，第2段和第3段分别加宽350ps。这样1到4段的总宽度增加700ps。脉冲幅度也同时增加。而脉冲第9、10段的下冲量也比我们将寄存器设为01h时更小了。图12显示了一个典型的T3脉冲，以及向地址为0Bh、1Bh、2Bh和3Bh的测试寄存器写入81h后脉冲的变化情况。




图12. 典型的T3脉冲及其在设置测试寄存器为81h时同一脉冲内的变化

当寄存器地址0Bh、1Bh、2Bh和3Bh的值被设置为02h时，第4段的宽度将增加350ps。这样1到4段的总宽度增加350ps。脉冲幅度不增加。第9和10段的下冲减小，但减小量不如我们设置寄存器值为01h时那样大。图13显示了一个典型的T3脉冲，以及向地址为0Bh、1Bh、2Bh和3Bh的测试寄存器写入02h后脉冲的变化情况。




图13. 典型的T3脉冲及其在设置测试寄存器为02h时同一脉冲内的变化

当寄存器地址0Bh、1Bh、2Bh和3Bh的值被设置为04h时，第5段的宽度增加350ps。这样5到8段的总宽度增加350ps。脉冲幅度没有减小。第9和10段的下冲有所增加。图14显示了一个典型的T3脉冲，以及向地址为0Bh、1Bh、2Bh和3Bh的测试寄存器写入04h后脉冲的变化情况。




图14. 典型的T3脉冲及其在设置测试寄存器为04h时同一脉冲内的变化

当寄存器地址0Bh、1Bh、2Bh和3Bh的值被设置为08h时，第7段的宽度增加350ps。这样5到8段的总宽度增加350ps。脉冲幅度略有降低。第9和10段的下冲比寄存器为04h时增加更多。图15显示了一个典型的T3脉冲，以及向地址为0Bh、1Bh、2Bh和3Bh的测试寄存器写入08h后脉冲的变化情况。




图15. 典型的T3脉冲及其在设置测试寄存器为08h时同一脉冲内的变化

当寄存器地址0Bh、1Bh、2Bh和3Bh的值被设置为88h时，第6段和第7段的宽度各增加350ps。这样5到8段的总宽度增加700ps。脉冲幅度也有降低。第9和10段的下冲量比寄存器设为08h时更有增加。图16显示了一个典型的T3脉冲，以及向地址为0Bh、1Bh、2Bh和3Bh的测试寄存器写入88h后脉冲的变化情况。




图16. 典型的T3脉冲及其在设置测试寄存器为88h时同一脉冲内的变化

结论

如何调整脉冲波形，脉冲的宽度或幅度，需要视用户在他们的电路板上实际得到的脉冲形状而定。