NRZ 到 AMI 转换器使用单电源

    交替传号反转 (AMI) 编码通常用于电缆上的数字数据传输，因为它没有直流分量。此外，AMI 信号的带宽低于等效的归零 (RZ) 格式。通常，要生成 AMI 等双极性波形，需要正电源和负电源。此外，该电路可能会采用双极性波形的模拟元件 一代。然而，该设计理念消除了所有这些要求，仅使用几个门、一个触发器和一个 5V 电源从 NRZ 输入生成 AMI 波形。

    参考图 1，NRZ 信号（图 2a）使用 AND1 门与时钟进行门控，生成 RZ 波形（图 2b）。RZ 信号为作为分频器连接的 D-FF 计时。然后，RZ 信号与 触发器的Q 和/Q输出进行门控，在 AND2 和 NAND 门的输出端将两条线上的交替脉冲分开。NAND 门用于第二行以获得反相波形（图 2c）。

    图 1  产生双极性脉冲的 NRZ 到 AMI 转换器使用单电源

    由于 NAND 的延迟大于 AND 门，因此在 AND3 的输出端使用 AND4 进行补偿（这可以根据所使用的逻辑系列进行更改）。 AND4 和 NAND 门的输出驱动 75? 有效地增加栅极输出电压的电阻器。如果两个输出都为高电平，则电阻结点处的电压为高电平。如果其中一个输出为低电平而另一个为高电平，则结点处的电压为高电平电压的一半。当两个输出均为低电平时，结点电压接近 0V。因此，R1 和 R2 连接处的波形显示直流电平附近的正脉冲和负脉冲。该信号通过 DC 模块 C1，我们在输出端得到一个直流电平为零的真正双极性波形（图 2d）。

    图 2  波形：(a) NRZ 输入；(b) AND4 输出；(c) 与非输出；(d) AMI 输出
    图 2 显示了仿真电路的波形。模拟器确实捕获了出现在门输出端的非常小的尖峰，这在实际使用中不会造成问题。NRZ 信号以 2.048 Mb/s 的速度生成。由于 TTL 器件和 5V 电源，峰-峰信号电平小于 ±2.5V。如果需要更高的振幅，可以使用具有更高逻辑摆幅的 CMOS 器件。