キーワード: リターンロス, LIU, ラインインタフェースユニット, SCT, シングルチップトランシーバ, DS3150, ds3151, ds3152, ds3153, ds3154, DS3251, DS3252, DS3253, DS3254, DS3170, DS3171, DS3172, DS3173, DS3174, DS3181, DS3182, DS3183, DS3184
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T3/E3/STS-1 LIU上でのリターンロスの測定
要約：このアプリケーションノートでは、ダラスセミコンダクタのDS3150ラインインタフェースユニット(LIU)でのリターンロス(RL)の測定および改善の方法について説明します。このアプリケーションノートでは、リターンロスの定義、要件、測定、および改善についても説明します。
リターンロスの定義
高速の信号が伝送ラインの終端に到達したとき、伝送ラインの終端処理が不十分であると、信号エネルギーの一部がトランスミッタに反射されます。この反射信号が元の信号と混在すると、元の信号が歪んで、LIUのレシーバはクロックとデータを正しく回復することが困難になります。リターンロスの要件
E3、ITU G.703、およびETS 300-686の場合の入力リターンロスの要件を表1 に、出力リターンロスの要件を表2 に示します。表1. 入力ポートの最小リターンロス
Frequency Range
Return Loss
860kHz to 1720kHz
12dB
1720kHz to 34368kHz
18dB
34368kHz to 51550kHz
14dB
表2. 出力ポートの最小リターンロス
Frequency Range
Return Loss
860kHz to 1720kHz
6dB
1720kHz to 51550kHz
8dB
ダラスセミコンダクタのLIU上でのリターンロスの測定
E3のリターンロスを測定するためのテストセットアップと測定方法は、ETS 300-686仕様書のA.2.5節とA.2.6節に記載されています。図1 のテスト構成は、入力リターンロスを測定し、表1に示す要件に適合しているかどうかを検証することができるように設計されています。出力リターンロスの構成も同様ですが、同じ機器をレシーバの入力ではなくトランスミッタの出力に接続します。図1. リターンロス測定のセットアップ 図2 は、75Ω ±0.25%のテスト負荷を用いて図1のセットアップで測定したリターンロスを示します。このセットアップでは、1720kHzで45.27dBのリターンロスを測定しました。図2. 75Ωのテスト負荷でのリターンロス 図3 に示すように、リターンロスの測定値は1720kHzで15.27dBになります。この値は表1の要件を満足しません。次の項では、表1の要件を満たすためのリターンロスの改善方法を説明します。図3. DS3150DKのリターンロス DS3150のリターンロスを改善
いくつかの方法でDS3150 LIUのリターンロスを改善することができます。
終端抵抗器の値を330Ωから390Ωに変更します。
PE-65968トランスをT3002トランスと交換し、100nHインダクタを1次コイルと直列に追加します。
終端抵抗器を330Ωから390Ωに変えてDS3150のリターンロスを改善
DS3150レシーバの標準的な終端抵抗ネットワークを図4 に示します。厳密に正確な特性インピーダンスを備えたプリント基板のトレースを作成することは難しいため、多くの場合、終端抵抗器の値を理想値の330Ωから調整してリターンロスを改善する必要があります。図4. DS3150DKの調整前の終端抵抗ネットワーク 図5 )、34.01MHzで23.39dB (図6 )です。これらの値はいずれも表1の要件を満たします。図5. 調整後の終端抵抗ネットワークを用いた場合のDS3150DKのリターンロス(1720kHz) 図6. 調整後の終端抵抗ネットワークを用いた場合のDS3150DKのリターンロス(34.01MHz) トランスを変えて1次コイルと直列に100nHインダクタを追加して、DS3150のリターンロスを改善
この場合、DS3150DKボード上の下記の品目が交換されています。
PE-65968トランスをT3002トランスに置換え
1次コイルと直列に100nHインダクタを追加
DS3150レシーバの調整後の標準終端ネットワークを図7 に示します。図7. DS3150DKの調整後の終端ネットワーク 図8. 調整後の終端抵抗ネットワークを用いた場合のDS3150DKのリターンロス(1720kHz) 図9. 調整後の終端抵抗ネットワークを用いた場合のDS3150DKのリターンロス(34.37MHz) 結論
ここに説明したリターンロスの測定手法と終端抵抗器の調整は、他のダラスセミコンダクタのDS3/E3/STS-1 LIUおよびSCT にも適用可能です。リターンロスの仕様を満足するために設計変更を行うかどうかは、理想的な330Ωの終端抵抗器で基板を測定した後で決定するようにしてください。330Ωの抵抗器でリターンロスの要件が満たされない場合は、終端抵抗値を調整したり、インダクタを1次コイルと直列に追加することができます。
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