2.5 V/3.3 V ECL差分接收器/驅(qū)動(dòng)器——MC10LVEP16和MC100LVEP16詳解
2.5 V/3.3 V ECL差分接收器/驅(qū)動(dòng)器——MC10LVEP16和MC100LVEP16詳解
在高速電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，差分信號傳輸因其出色的抗干擾能力和高速傳輸特性，成為了工程師們的首選方案。而合適的差分接收器/驅(qū)動(dòng)器對于確保信號的準(zhǔn)確傳輸和處理至關(guān)重要。今天，我們就來深入了解一下ON Semiconductor推出的兩款高性能差分接收器/驅(qū)動(dòng)器——MC10LVEP16和MC100LVEP16。
文件下載：MC10LVEP16DR2.pdf
一、產(chǎn)品概述
MC10/100LVEP16是世界級的差分接收器/驅(qū)動(dòng)器，在功能上與EL16、EP16和LVEL16器件相當(dāng)。不過，它的輸出轉(zhuǎn)換時(shí)間比EL16和LVEL16顯著更快，這使得LVEP16非常適合與高頻和低電壓（2.5 V）源進(jìn)行接口。
需要注意的是，單端CLK輸入操作在PECL模式下要求(V{CC} ≥3.0 V)，在NECL模式下要求(V{EE} leq -3.0 V)。
此外，該器件有一個(gè)內(nèi)部生成的電壓源(V{BB})引腳。在單端輸入條件下，未使用的差分輸入應(yīng)連接到(V{BB})作為開關(guān)參考電壓，(V{BB})也可用于對交流耦合輸入進(jìn)行偏置。使用時(shí)，需要通過一個(gè)0.01 μF的電容對(V{BB})和(V{CC})進(jìn)行去耦，并將電流源或電流阱限制在0.5 mA；不使用時(shí)，(V{BB})應(yīng)懸空。而100系列還包含溫度補(bǔ)償功能。
二、產(chǎn)品特性
2.1 高速性能
- 傳播延遲僅為240 ps，最大頻率典型值大于4 GHz，能夠滿足高速信號處理的需求。
2.2 寬工作電壓范圍
- PECL模式：工作范圍為(V{CC}=2.375 V)至3.8 V，且(V{EE}=0 V)。
- NECL模式：工作范圍為(V{CC}=0 V)，(V{EE}=-2.375 V)至 -3.8 V。
2.3 其他特性
- 提供(V_{BB})輸出，方便作為參考電壓使用。
- 具有開路輸入默認(rèn)狀態(tài)，引腳在開路時(shí)會(huì)有默認(rèn)電平。
- 與LVDS輸入兼容，增加了其在不同系統(tǒng)中的適用性。
- 符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，無鉛、無鹵素，且滿足RoHS要求。
三、引腳說明
| Pin | Function |
|---|---|
| D*, D** | ECL數(shù)據(jù)輸入 |
| Q, Q | ECL數(shù)據(jù)輸出 |
| (V_{BB}) | 參考電壓輸出 |
| (V_{CC}) | 正電源 |
| (V_{EE}) | 負(fù)電源 |
| NC | 不連接 |
| EP（僅DFN8） | 熱暴露焊盤必須連接到足夠的熱導(dǎo)管，電氣上連接到最負(fù)的電源（GND）或懸空。 |
需要特別注意的是，(D^*)引腳在開路時(shí)默認(rèn)低電平，(D^{**})引腳在開路時(shí)默認(rèn)(V_{CC}/2)。
四、電氣特性
4.1 最大額定值
| Symbol | Parameter | Condition 1 | Condition 2 | Rating | Unit |
|---|---|---|---|---|---|
| (V_{CC}) | PECL模式電源 | (V_{EE} = 0 V) | 6 | V | |
| (V_{EE}) | NECL模式電源 | (V_{CC}=0V) | -6 | V | |
| (V) | PECL模式輸入電壓 NECL模式輸入電壓 |
(V{EE}=0V) (V{CC}=0V) |
(V{1} leq V{CC}) (V{1}≥V{EE}) |
6 -6 |
V |
| (I_{out}) | 輸出電流 | 連續(xù) 浪涌 |
50 100 |
mA | |
| (I_{BB}) | (V_{BB})吸收/源電流 | ±0.5 | mA | ||
| (T_{A}) | 工作溫度范圍 | -40 to +85 | °C | ||
| (T_{stg}) | 存儲(chǔ)溫度范圍 | -65 to +150 | °C | ||
| (θ_{JA}) | 熱阻（結(jié)到環(huán)境） | 0 lfpm 500 lfpm |
SOIC - 8 NB SOIC - 8 NB |
190 130 |
°C/W |
| (θ_{JC}) | 熱阻（結(jié)到外殼） | 標(biāo)準(zhǔn)電路板 | SOIC - 8 NB | 41 to 44 | °C/W |
| (θ_{JA}) | 熱阻（結(jié)到環(huán)境） | 0 lfpm 500 lfpm |
TSSOP - 8 TSSOP - 8 |
185 140 |
°C/W |
| (θ_{JC}) | 熱阻（結(jié)到外殼） | 標(biāo)準(zhǔn)電路板 | TSSOP - 8 | 41 to 44 | °C/W |
| (θ_{JA}) | 熱阻（結(jié)到環(huán)境） | 0 lfpm 500 lfpm |
DFN8 DFN8 |
129 84 |
°C/W |
| (θ_{JC}) | 熱阻（結(jié)到外殼） | （Note 1） | DFN8 | 35 to 40 | °C/W |
| (T_{sol}) | 波峰焊（無鉛） | 260°C < 2至3秒 | 265 | °C |
超過這些最大額定值可能會(huì)損壞器件，影響其功能和可靠性。
4.2 DC特性
文檔中詳細(xì)列出了不同工作電壓和溫度條件下的DC特性，包括電源電流、輸出高低電壓、輸入高低電壓、輸入共模電壓范圍等參數(shù)。例如，在PECL模式下，當(dāng)(V{CC}=2.5 V)，(V{EE}=0 V)時(shí)，不同溫度下的電源電流在17 mA至28 mA之間變化。這些參數(shù)對于工程師在設(shè)計(jì)電路時(shí)進(jìn)行電源規(guī)劃和信號電平匹配非常重要。
4.3 AC特性
| Symbol | Characteristic | ?40 °C | 25 °C | 85 °C | Unit | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Min | Typ | Max | Min | Typ | Max | Min | Typ | Max | |||
| (f_{max}) | 最大頻率 | > 4 | > 4 | > 4 | GHz | ||||||
| (t{PLH}), (t{PHL}) | 輸出差分傳播延遲 | 150 | 220 | 300 | 170 | 240 | 320 | 190 | 260 | 330 | ps |
| (t_{SKEW}) | 占空比偏斜 | 5.0 | 20 | 5.0 | 20 | 5.0 | 20 | ps | |||
| (t_{JITTER}) | 時(shí)鐘隨機(jī)抖動(dòng)（RMS） | 不同頻率下有對應(yīng)值 | 不同頻率下有對應(yīng)上限 | 不同頻率下有對應(yīng)值 | 不同頻率下有對應(yīng)上限 | 不同頻率下有對應(yīng)值 | 不同頻率下有對應(yīng)上限 | ps | |||
| (V_{PP}) | 輸入電壓擺幅（差分配置） | 150 | 800 | 1200 | 150 | 800 | 1200 | 150 | 800 | 1200 | mV |
| (t{r}), (t{f}) | 輸出上升/下降時(shí)間 | 70 | 120 | 170 | 80 | 130 | 180 | 100 | 150 | 200 | ps |
這些AC特性參數(shù)反映了器件在高速信號處理時(shí)的性能表現(xiàn)，工程師需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求進(jìn)行合理選擇和優(yōu)化。
五、封裝與訂購信息
5.1 封裝類型
提供多種封裝類型，包括SOIC - 8 NB、TSSOP - 8和DFN8等，滿足不同應(yīng)用場景的需求。
5.2 訂購信息
| Device | Package | Shipping ? |
|---|---|---|
| MC10LVEP16DTR2G | TSSOP - 8（無鉛） | 2500 / 卷帶包裝 |
| MC100LVEP16DG | SOIC - 8 NB（無鉛） | 98 Units / 管裝 |
| MC100LVEP16DR2G | SOIC - 8 NB（無鉛） | 2500 / 卷帶包裝 |
| MC100LVEP16DTG | TSSOP - 8（無鉛） | 100 Units / 管裝 |
| MC100LVEP16DTR2G | TSSOP - 8（無鉛） | 2500 / 卷帶包裝 |
| MC100LVEP16MNR4G | DFN8（無鉛） | 1000 / 卷帶包裝 |
工程師在訂購時(shí)可以根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的封裝和包裝形式。
六、應(yīng)用注意事項(xiàng)
6.1 電源和電壓要求
在使用過程中，要嚴(yán)格按照器件的工作電壓范圍進(jìn)行供電，特別是單端CLK輸入操作對電源電壓有特定要求。同時(shí)，要注意輸入和輸出參數(shù)會(huì)隨(V{CC})和(V{EE})的變化而變化。
6.2 散熱問題
由于該器件在高速工作時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，因此需要關(guān)注其熱阻特性，并根據(jù)實(shí)際情況采取合適的散熱措施，如使用散熱片或在設(shè)計(jì)電路板時(shí)合理布局散熱路徑。
6.3 信號匹配
在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)，要注意信號的匹配問題，確保輸入和輸出信號的電平、阻抗等參數(shù)符合器件的要求，以保證信號的準(zhǔn)確傳輸和處理。
MC10LVEP16和MC100LVEP16憑借其高速性能、寬工作電壓范圍和豐富的特性，為工程師在高速差分信號處理領(lǐng)域提供了一個(gè)可靠的選擇。但在實(shí)際應(yīng)用中，工程師還需要根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求和電路環(huán)境，充分考慮各種因素，合理使用這些器件。大家在使用過程中有沒有遇到過一些特殊的問題呢？不妨一起分享交流一下。
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