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2.3GHz雙通道ATE實現MIPI多位準波形生成

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本文敘述ADATE334整合雙通道DCL與PPMU架構,結合高速多工器與高低壓驅動器協同運作,可於2.3GHz頻寬下產生相容MIPI C-PHY與D-PHY多位準波形,滿足高速介面測試與訊號生成需求。

ADATE334是一款完整的雙通道自動測試設備(ATE)解決方案,用於執行驅動器、比較器和主動負載(DCL)、四象限每接腳參數測量單元(PPMU)的接腳電子功能。整合晶片內校準暫存器的專用16位元DAC可提供元件工作所需的所有直流位準。

高壓驅動器提供三種主動狀態:高位準(VIH)、低位準(VIL)和端接模式,另外,還有一種高阻抗狀態(HiZ)。當驅動器未對線路進行有效端接時,整合動態箝位的抑制狀態有利於傳輸線路反射的顯著衰減。

開路驅動能力為-1.5V至+7.0V,支援各種ATE和儀器儀表應用。與高壓驅動器配合工作的低壓驅動器在50Ω環境下能夠以高達4.6Gbps的速率提供25mVpp至600mVpp訊號。

MIPI聯盟提供了一系列相互補充又各具特點的專用實體層。MIPI C-PHY和MIPI D-PHY主要用於相機、顯示和行動裝置應用。ADATE334高壓和低壓驅動器可以組合使用,以產生與MIPI C-PHY和D-PHY相容的多位準波形。

ADATE334高速多工器和驅動器控制

ADATE334 利用內部高速多工器,將高速輸入(DAT0、RCV0、DAT1和RCV1)映射到內部高壓或低壓驅動器控制訊號。圖一顯示了內部多工器和輸出驅動器的佈置。內部多工器(HV_DAT_x、HV_RCV_x、 LV_VSWA_x和LV_VSWB_x)產生內部高速高壓驅動器控制訊號(SELECTED_DAT_x和 SELECTED_RCV_x)和低壓驅動器控制訊號(SELECTED_VSWA_x和SELECTED_VSWB_x)。

ADATE334功能框圖
ADATE334功能框圖

表一顯示高壓驅動器控制訊號如何決定高壓驅動器輸出的狀態,表二顯示低壓驅動器控制訊號如何決定低壓驅動器輸出的狀態。ADATE334輸出是高壓驅動器和低壓驅動器輸出之和。

內部多工器透過暫存器0x05控制進行選擇,利用這些內部多工器,可以透過高速輸入產生高壓和低壓驅動器輸出的不同組合。

表一:內部高壓驅動器控制真值表

SELECTED_RCV_X

SELECTED_DAT_X

高壓驅動器輸出

0

0

VIL

0

1

VIH

1

0

VIT

1

1

VIT

表二:內部低壓驅動器控制真值表

SELECTED_VSWB_X

SELECTED_VSWA_X

低壓驅動器輸出

0

0

– ½ VSWA – ½ VSWB

0

1

−½ VSWB

1

0

−½ VSWA

1

1

−0OFF

ADATE334 高速多工器至驅動器輸入選擇示意圖和C-PHY輸出示例
ADATE334 高速多工器至驅動器輸入選擇示意圖和C-PHY輸出示例

MIPI聯盟

MIPI聯盟支援眾多需要高性能、低功耗序列介面的應用協定。MIPI C-PHY和D-PHY規範主要用於將相機和顯示應用連接到主處理器。

PHY功能包括用於快速資料傳輸的高速(HS)模式和用於控制目的的低功耗(LP)模式。C-PHY利用五個訊號(LP-LOW、LP-HIGH、HS-LOW、HS-MID和HS-HIGH),可以在三個通道上組合以產生設定的狀態。D-PHY利用四個訊號位準(LP-LOW、LP-HIGH、HS-LOW和HS-HIGH),可以在兩個通道上組合產生設定的狀態。

C-PHY驅動器範例

ADATE334可用於產生C-PHY使用的五個訊號位準:LP-LOW、LP-HIGH、HS-LOW、HS-MID和HS-HIGH。HS訊號在較高速度下具有較小電壓擺幅,可以透過低壓驅動器產生。LP訊號在較低速度下具有較大電壓擺幅,可以透過高壓驅動器產生。

圖三顯示C-PHY訊號位準及相應ADATE334輸出電壓位準的示例。內部高速多工器可以結合高速輸入(DAT0、RCV0、DAT1 和 RCV1)產生這些輸出狀態。配置相關的ADATE334 暫存器,將高速輸入狀態映射到特定的高壓驅動器和低壓驅動器輸出位準。在此配置下,RCV0和DAT0控制高壓驅動器,DAT1b和RCV1b控制低壓驅動器。圖四顯示了此配置下ADATE334的示波器圖示例。

C-PHY單通道訊號位準示例
C-PHY單通道訊號位準示例
C-PHY 波形示波器圖,1Gbps
C-PHY 波形示波器圖,1Gbps

D-PHY驅動器範例

ADATE334可用於產生D-PHY使用的四個訊號位準:LP-LOW、LP-HIGH、HS-LOW和HS-HIGH。HS訊號在較高速度下具有較小電壓擺幅,可以透過低壓驅動器產生。LP訊號在較低速度下具有較大電壓擺幅,可以透過高壓驅動器產生。

圖五顯示了D-PHY訊號位準及相應ADATE334輸出電壓位準的示例。內部高速多工器可以結合高速輸入(DAT0、RCV0、DAT1和RCV1)產生這些輸出狀態。配置相關的ADATE334暫存器,將高速輸入狀態映射到特定的高壓驅動器和低壓驅動器輸出位準。在此配置下,DAT0、DAT1和RCV0控制高壓驅動器,RCV1控制低壓驅動器。圖六顯示了此配置下ADATE334的示波器圖示例。

D-PHY單通道訊號位準示例
D-PHY單通道訊號位準示例
D-PHY示波器圖,1Gbps
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