MAX9217/MAX9218评估套件：功能、使用与测试全解析

在电子设计领域，评估套件是验证和测试芯片性能的重要工具。MAX9217/MAX9218评估套件（EV kit）为评估MAX9217 27位、3MHz至35MHz直流平衡LVDS串行器和MAX9218 27位、3MHz至35MHz直流平衡LVDS解串器提供了可靠的设计方案。本文将详细介绍该评估套件的特性、组件、使用步骤及测试方法。

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一、评估套件概述

功能特点

• 27位并行接口：支持27位并行数据传输，其中包含18位视频数据和9位控制数据。
• Rosenberger连接器：配备Rosenberger连接器及电缆，方便数据传输。
• 独立评估：可独立评估MAX9217/MAX9218串行器/解串器（SerDes）的性能。
• 成熟的PCB布局：经过验证的PCB布局设计，确保信号传输的稳定性。
• 完全组装和测试：套件已完成组装和测试，可直接使用。

订购信息

评估套件有两种型号可供选择：MAX9217EVKIT+和MAX9218EVKIT+，且均为无铅（Pb）且符合RoHS标准。

二、组件列表

评估套件包含多种组件，以下是部分主要组件的介绍：

电容

编号	数量	描述
C1–C15, C27–C41	0	未安装，陶瓷电容（0603）
C16–C20, C48, C58–C61	10	10μF ±10%，16V X5R陶瓷电容（0805）Murata GRM21BR61C106K
C21, C25, C42, C44, C46, C51, C54, C57, C62, C64	10	0.001μF ±10%，50V X7R陶瓷电容（0603）Murata GRM188R71H102K
C22, C23, C24, C26, C43, C45, C47, C49, C50, C52, C53, C55, C56, C63, C65	15	0.1μF ±10%，16V X7R陶瓷电容（0603）Murata GCM188R71C104K

连接器

编号	数量	描述
JU1–JU5	5	4针插头
JU6, JU7, JU8	3	3针插头
JU9–JU21	13	2针插头
H1, H2	2	2 x 20屏蔽插头连接器（0.100英寸中心距）
H3–H9	7	2 x 10屏蔽插头连接器（0.100英寸中心距）
P1, P2	2	LVDS连接器，水蓝色（带EMI/EMC垫圈）Rosenberger D4S20D - 40ML5 - Z
P3, P4	2	SMA垂直安装连接器

电阻

编号	数量	描述
R1, R2, R3, R6, R7, R9, R10, R11, R13, R15, R16, R20–R48	0	未安装，电阻（0603）
R4, R14	2	82.5Ω ±5%电阻（0603）
R5, R12	2	130Ω ±5%电阻（0603）
R8, R19	2	49.9Ω ±1%电阻（0603）
R17, R18	2	1kΩ ±1%电阻（0603）

芯片

编号	数量	描述
U1	1	27位解串器（48 LQFP）Maxim MAX9218ECM+
U2	1	27位串行器（48 LQFP）Maxim MAX9217ECM+

其他

• 电缆组件（2m）MD Elektronik PT1482
• 16个分流器
• PCB：MAX9217/9218评估套件+

三、快速启动

所需设备

• MAX9217/MAX9218评估套件（含电缆）
• 两个3.3V直流电源
• 数字数据发生器（如HP/Agilent 16522A）
• 两个低相位噪声时钟发生器（如HP/Agilent 8133A）
• 逻辑分析仪或数据采集系统（如HP/Agilent 16500C）
• 高性能示波器（如HP/Agilent DSO80304B）

操作步骤

1. 检查跳线：确保所有跳线（JU1–JU21）处于默认位置，具体位置可参考表1。
2. 连接电源：将第一个3.3V电源连接到评估套件的DVCC1和GND1焊盘，将第二个3.3V电源连接到DVCC2和GND2焊盘，并将GND1和GND2焊盘连接在一起。
3. 连接电缆：将Rosenberger电缆从P1连接到P2连接器。
4. 连接数据发生器：将数据发生器连接到H6–H9连接器，并设置为生成LVCMOS/LVTTL电平的27位并行数据。
5. 连接时钟发生器：将第一个时钟发生器连接到P4 SMA连接器，并将其输出频率设置在3MHz至35MHz之间；将第二个时钟发生器连接到P3 SMA连接器，并将其设置为MAX9217串行器PCLK_IN频率的±2%范围内。
6. 连接逻辑分析仪或数据采集系统：将逻辑分析仪或数据采集系统连接到H1和H2连接器。
7. 开启电源和设备：依次开启电源、时钟发生器、数据发生器和逻辑分析仪或数据采集系统，并开始采样数据。

四、硬件详细描述

输入信号

MAX9217接受27位并行数据，包括18位视频数据和9位控制数据。可通过将数据发生器连接到四个20针插头（H6–H9），或通过将H6–H9的选定引脚连接到高/低LVCMOS/LVTTL状态来提供27位模式。具体输入位位置可参考表2。

数据使能输入（DE_IN）

MAX9217的DE_IN引脚可通过H6 - 13访问。将该引脚驱动为高电平可选择RGB_IN[17:0]进行锁存，驱动为低电平可选择CNTL_IN[8:0]进行锁存。

输入和输出时钟

• PCLK_IN：MAX9217的并行输入时钟（PCLK_IN）可通过H5 - 5或SMA连接器P4访问。向这些访问点施加时钟频率，可锁存数据和控制输入，并提供PLL时钟。
• REFCLK：MAX9218的参考时钟（REFCLK）输入可通过H3 - 5或SMA连接器P3访问。向该访问点施加的参考时钟频率应在MAX9217串行器PCLK_IN频率的±2%范围内。

输出信号

MAX9218在40针插头（H1和H2）上以LVCMOS/LVTTL电平输出27位并行数据，包括18位视频数据和9位控制数据。可将逻辑分析仪或数据采集系统连接到H1和H2，以采样27位模式。具体输出位位置可参考表4。

数据使能输出（DE_OUT）

MAX9218的DE_OUT引脚可通过H2 - 21访问。高电平输出表示RGB_OUT[17:0]有效，低电平输出表示CNTL_OUT[8:0]有效。

输出使能（OUTEN）

MAX9218的OUTEN引脚可通过跳线JU5访问。将跳线JU5置于1 - 4位置，可将该引脚驱动为高电平，激活单端输出；将跳线JU5置于1 - 2位置，可将该引脚驱动为低电平，使单端输出处于高阻抗状态。

上升和下降输入锁存边缘（R/F）

MAX9218可通过R/F引脚的逻辑设置选择上升或下降输出锁存边缘。将跳线JU1置于1 - 2位置，可将R/F引脚驱动为低电平；将跳线JU1置于1 - 4位置，可将R/F引脚驱动为高电平。

频率范围设置（RNG1和RNG0）

• MAX9217：可通过跳线JU14和JU15配置并行时钟频率范围。在JU14和JU15上放置分流器可将RNG1和RNG0驱动为高电平，不连接JU14和JU15可将RNG1和RNG0驱动为低电平。具体频率设置可参考MAX9217 IC数据手册。
• MAX9218：可通过跳线JU2和JU3配置工作频率范围。将跳线JU2和JU3置于1 - 4位置，可将RNG1和RNG0驱动为高电平；将跳线JU2和JU3置于1 - 2位置，可将RNG1和RNG0驱动为低电平。具体频率设置可参考MAX9218 IC数据手册。

电源关闭（PWRDWN）

MAX9217和MAX9218的电源关闭模式可使输出处于高阻抗状态，停止PLL，并将电源电流降低至50μA或更低。

• MAX9217：PWRDWN引脚可通过H6 - 15访问。将该引脚驱动为高电平可使MAX9217正常工作，驱动为低电平可关闭MAX9217。
• MAX9218：PWRDWN引脚可通过跳线JU4访问。将跳线JU4置于1 - 4位置，可将该引脚驱动为高电平，使MAX9218正常工作；将跳线JU4置于1 - 2位置，可将该引脚驱动为低电平，关闭MAX9218。

伪随机位序列（PRBS）模式

MAX9217/MAX9218评估套件提供了内部测试模式，即伪随机位序列（PRBS）模式，可快速检查SerDes链路的完整功能并验证其质量。

• 激活方法：首先将H6 - 15驱动为低电平，使MAX9217进入电源关闭模式；然后在JU7和JU8的2 - 3位置放置分流器；最后向VNEG焊盘施加-1.0V至-3.0V的负直流电压，激活内部PRBS模式。
• 信号完整性监测：将具有差分探头功能的数字示波器的一个通道连接到跳线JU12和JU13（MAX9217）的OUT+和OUT-信号线上，监测串行器的信号完整性；对解串器（MAX9218）的IN+和IN-信号线（可通过跳线JU9和JU10访问）进行相同的测试。

电源供应

• MAX9217：通过将PVCC1、LVCC1、IVCC和DVCC1连接到3.0V至3.6V的直流电源为其供电。可通过在跳线JU19、JU20和JU21上放置分流器，减少连接到电源和接地焊盘的布线。
• MAX9218：通过向PVCC2、LVCC2、OVCC和DVCC2焊盘施加3.0V至3.6V的电压为其供电。可通过在跳线JU16、JU17和JU18上放置分流器，减少连接到电源和接地焊盘的布线。

五、总结

MAX9217/MAX9218评估套件为工程师提供了一个方便、可靠的平台，用于评估MAX9217和MAX9218芯片的性能。通过合理配置跳线和连接外部设备，可对芯片的各项功能进行测试和验证。在使用过程中，工程师需要仔细阅读数据手册，确保正确设置参数，以获得准确的测试结果。你在使用类似评估套件时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。