DS560MB410 4通道線性轉(zhuǎn)接驅(qū)動器技術(shù)解析與應(yīng)用指南
Texas Instruments DS560MB410 4通道線性轉(zhuǎn)接驅(qū)動器是一款低功耗、高性能線性均衡器，支持多速率、多協(xié)議接口。使用四級脈沖振幅調(diào)制 (PAM4) 時最高可達28GBD，使用非歸零碼 (NRZ) 調(diào)制時最高可達32GBD。它可擴展用于源銅纜 (ACC)、背板和中板應(yīng)用中高速串行鏈路的覆蓋范圍并提升穩(wěn)定性。DS560MB410可將兩個ASIC之間的覆蓋范圍增加至比正常的ASIC到ASIC范圍高18dB以上。
數(shù)據(jù)手冊：*附件：Texas Instruments DS560MB410 4通道線性轉(zhuǎn)接驅(qū)動器數(shù)據(jù)手冊.pdf
每個通道獨立運行，用戶可選擇的CTLE升壓曲線經(jīng)過優(yōu)化，可均衡PCB或銅纜損耗曲線。DS560MB410均衡的線性特性保留了流經(jīng)轉(zhuǎn)接驅(qū)動器的輸入信號特性。這種透明性使鏈路伙伴ASIC能夠在鏈路訓(xùn)練期間自由協(xié)商Tx均衡器系數(shù)， 并支持任務(wù)模式下的單個通道正向糾錯 (FEC) 直通，同時更大限度地降低對延遲的影響。
DS560MB410的小型封裝尺寸和經(jīng)優(yōu)化的高速信號退出使其成為小尺寸封裝的理想選擇。簡化的均衡控制、低功耗和超低附加抖動使其適用于中板和背板和上的芯片至芯片范圍擴展和信號分配。6.00Mm × 6.00mm的小尺寸可輕松適應(yīng)有源銅纜 (ACC) 裝配應(yīng)用，無需散熱器。DS560MB410采用單個電源，可盡可能減少對外部組件的需求。這些特性降低了PCB布局布線復(fù)雜度以及物料清單 (BOM) 成本。Texas Instruments DS560MB410可通過SMBus或外部EEPROM進行配置。單個EEPROM最多可由16個器件共享。
特性
- 四通道多協(xié)議線性均衡器，支持高達28GBd (PAM4) 和32GBd (NRZ) 的接口
- 適用于高達CEI-56G、以太網(wǎng) (400 GbE)、光纖通道 (64GFC)、InfiniBand? (HDR) 和CPRI/eCPRI PCB和銅纜應(yīng)用
- 可選擇的CTLE升壓曲線，用于補償PCB或電纜損耗
- 具有引腳或寄存器控制的集成2x2交叉點，適用于多路復(fù)用器、扇出和信號交叉
- 低功耗：160mW/通道（典型值）
- 無需散熱片
- 無縫支持CR/KR鏈路訓(xùn)練、自動協(xié)商和前向糾錯(FEC)直通功能的CTLE線性均衡
- 在13.28GHz下，將遠距離鏈路擴展至比正常的ASIC至ASIC性能高18dB+
- 用于PAM-4眼圖對稱性增強的眼圖擴展器
- 低輸入至輸出延遲：80ps（典型值）
- 低附加隨機抖動
- 小型6.00mm × 6.00mm BGA封裝，可輕松實現(xiàn)直通布線
- 無需基準時鐘
- 單個2.5V ±5%電源
- –40°C至+85°C環(huán)境溫度范圍
簡化示意圖
DS560MB410 4通道線性轉(zhuǎn)接驅(qū)動器技術(shù)解析與應(yīng)用指南
一、核心特性與協(xié)議支持
?關(guān)鍵性能參數(shù)?：
- 四通道多協(xié)議線性均衡器
- 支持28-GBd PAM4調(diào)制
- 兼容32-GBd NRZ調(diào)制
- 超低功耗設(shè)計：160mW/通道（典型值）
- 卓越的信號增強能力：
- 在13.28GHz頻率下可補償18dB+信道損耗
- 集成眼圖擴展器改善PAM4信號對稱性
- 極低延遲特性：80ps端到端延遲（典型值）
?協(xié)議兼容性?：
- 以太網(wǎng)（400GbE）
- 光纖通道（64GFC）
- InfiniBand HDR
- CPRI/eCPRI標準
二、架構(gòu)設(shè)計與功能模塊
1. 信號處理鏈
- ? 連續(xù)時間線性均衡器(CTLE) ?：
- 提供可選的PCB/電纜損耗補償曲線
- 支持動態(tài)調(diào)整均衡參數(shù)
- ?2×2交叉點矩陣?：
- 支持NRZ模式下的信號交叉路由（最高32GBd）
- 提供引腳和寄存器雙重控制接口
2. 控制接口
- ?SMBus/I2C接口?：
- 支持外接EEPROM配置
- 最多16個設(shè)備共享單個EEPROM
- ?硬件控制模式?：
三、典型應(yīng)用場景
1. 背板信號增強
?設(shè)計要點?：
- 補償FR4板材在28GHz的插入損耗
- 典型布線長度擴展能力：≥20英寸（56G PAM4）
- 推薦CTLE設(shè)置：Profile 3（最大均衡量）
2. 有源銅纜設(shè)計
?實施方案?：
3. 冗余系統(tǒng)配置
?故障切換架構(gòu)?：
// 典型2:1多路復(fù)用配置
assign TX0 = (FAILOVER) ? RX2 : RX0;
assign TX1 = (FAILOVER) ? RX3 : RX1;
四、硬件設(shè)計指南
1. 電源設(shè)計
- ?單電源供電?：2.5V±5%
- ?去耦要求?：
- 1×1μF陶瓷電容（VDD主濾波）
- 4×0.1μF陶瓷電容（每通道旁路）
2. PCB布局規(guī)范
- ?封裝特性?：6mm×6mm BGA（101球）
- ?高速信號布線?：
- 差分對內(nèi)長度偏差<5mil
- 阻抗控制100Ω±10%
- ?熱設(shè)計考慮?：
- θJA=178.6°C/W（自然對流）
- 建議使用4層以上PCB堆疊
五、配置與調(diào)優(yōu)
1. CTLE優(yōu)化流程
- 測量信道S21參數(shù)
- 選擇匹配的預(yù)設(shè)均衡曲線
- 通過眼圖掃描驗證優(yōu)化效果
2. 交叉點配置
?寄存器映射示例?：
| 地址 | 位域 | 功能描述 |
|---|---|---|
| 0x12 | [1:0] | 通道0路由選擇 |
| 0x12 | [3:2] | 通道1路由選擇 |
六、性能測試數(shù)據(jù)
1. 抖動特性
| 參數(shù) | 條件 | 典型值 |
|---|---|---|
| 隨機抖動 | 56G PAM4 | 150fs |
| 確定性抖動 | 經(jīng)過20dB損耗 | 1.2ps |
2. 功耗分析
| 工作模式 | 單通道功耗 | 四通道總功耗 |
|---|---|---|
| 全功能模式 | 165mW | 660mW |
| 節(jié)能模式 | 85mW | 340mW |
該器件特別適用于需要長距離信號傳輸?shù)?6G/112G SerDes系統(tǒng)，其線性架構(gòu)可完美支持KR模式鏈路訓(xùn)練和FEC透傳，是下一代數(shù)據(jù)中心互連設(shè)備的理想選擇。
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