用ECL導(dǎo)線OR節(jié)省寶貴的皮秒時(shí)間

　　當(dāng)人們借助高速ECL（射極耦合邏輯）做設(shè)計(jì)時(shí)，時(shí)鐘周期之間的時(shí)間經(jīng)常太少，無(wú)法在雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器之間用門(mén)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)。在這些情況中，可以用導(dǎo)線OR和雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器互補(bǔ)逆變輸出來(lái)派生等效邏輯函數(shù)（參考文獻(xiàn)1、參考文獻(xiàn)2、參考文獻(xiàn)3）?？梢园?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/ECL">ECL的射極跟隨器與一個(gè)下拉電阻并聯(lián)，來(lái)實(shí)現(xiàn)幾乎沒(méi)有延時(shí)的OR函數(shù)。互補(bǔ)輸出（其中一路被逆變）提供了無(wú)延時(shí)的邏輯逆變。

　　本設(shè)計(jì)實(shí)例使用較老的Motorola10HECL系列邏輯器件，當(dāng)筆者在構(gòu)建本設(shè)計(jì)時(shí)，最新型號(hào)已經(jīng)上市（圖1）。較新的ECL系列快得多，但適用相同的導(dǎo)線OR原理。為清晰起見(jiàn)，此圖省略了功率電阻和50Ω下拉電阻。本設(shè)計(jì)需要在PRBS（偽隨機(jī)二進(jìn)制序列）數(shù)據(jù)流和本地PRBS參考（用于一個(gè)運(yùn)行速率為250Mbps的BER計(jì)數(shù)器）之間做XOR比較（圖1a）。但是設(shè)計(jì)遇到了一個(gè)問(wèn)題：250Mbps時(shí)的時(shí)鐘周期為4ns，而10H107XOR/XNOR門(mén)的最大傳輸延時(shí)為1.7ns。另外，10H131雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器的最大傳輸延時(shí)為1.8ns，并且需要的輸入設(shè)置時(shí)間為0.7ns。所有這三個(gè)延時(shí)總計(jì)4.2ns，超過(guò)4ns時(shí)鐘周期200ps。添加帶有導(dǎo)線OR輸出的第四個(gè)雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，來(lái)代替10H107XOR/XNOR，就可解決這個(gè)問(wèn)題（圖1d）。

　　XNOR等效函數(shù)利用了NOR、AND、OR函數(shù)（圖1b）。圖1c中的電路用輸出逆變器把NOR轉(zhuǎn)換成等效OR，并用逆變的輸入和輸出把AND轉(zhuǎn)換成等效OR?，F(xiàn)在，電路只適用OR和逆變器。這種形式對(duì)于實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線OR等效函數(shù)是必需的（圖1d）。在這種情況下，雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器的逆變互補(bǔ)輸出代替了逆變器，并且雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器的輸出之間的并聯(lián)電連接代替了OR門(mén)。

參考文獻(xiàn)

1. “Using Wire-OR Ties In ECLinPS Designs,”Application Note AN1650/D, On Semiconductor.
2. “Dual D Type Master Slave Flip-flop,” MC10H131 data sheet, On Semiconductor.
3. “Triple 2-Input Exclusive OR/Exclusive NOR Gate,” MC10H107 data sheet, On Semiconductor.