Texas Instruments TDP2004 DisplayPort 2.1線性轉(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)器是一款四通道、低功耗、高性能線性中繼器或轉(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)器，支持DisplayPort 2.1，最高達(dá)20Gbps。TDP2004接收器采用連續(xù)時(shí)間線性均衡器 (CTLE) 提供可編程高頻升壓。該均衡器可以打開(kāi)輸入眼，它由于PCB跡線等互連介質(zhì)引起的符號(hào)間干擾 (ISI) 而完全閉合。CTLE接收器后跟一個(gè)線性輸出驅(qū)動(dòng)器。TDP2004的線性數(shù)據(jù)路徑可保留并發(fā)送預(yù)設(shè)的信號(hào)特性。該器件具有高帶寬、低通道間串?dāng)_、低附加抖動(dòng)和極低的回波損耗，因此在鏈路中幾乎可用作無(wú)源元件，而又具有實(shí)用的均衡功能。DisplayPort鏈路訓(xùn)練通過(guò)線性轉(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)器有效實(shí)施，該轉(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)器成為源Tx和接收端Rx之間無(wú)源通道的一部分。這種鏈路訓(xùn)練協(xié)議透明度高，可實(shí)現(xiàn)出色的電氣鏈路和盡可能低的延遲。該器件的數(shù)據(jù)路徑使用內(nèi)部穩(wěn)壓電源軌，可高度抑制板上的各種電源噪聲。Texas Instruments TDP2004具有低AC和DC增益變化，可在各種平臺(tái)部署中提供一致的均衡功能。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments TDP2004 DisplayPort 2.1線性轉(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

特性

• 支持DisplayPort 2.1，最高達(dá)20Gbps - RBR、 HBRx、UHBRx
• 與協(xié)議無(wú)關(guān)的線性均衡器，支持大多數(shù)AC耦合接口，最高達(dá)20Gbps
• 20Gbps（10GHz奈奎斯特頻率）時(shí)具有出色的電氣性能
  • 均衡：19dB
  • DC線性度：1.8V；AC線性度：1.08V
  • Rx/Tx回波損耗：-15/-16dB
  • NEXT串?dāng)_：-60dB；FEXT串?dāng)_：-43dB
  • 低附加RJ：70fs（帶PRBS數(shù)據(jù)）
• 對(duì)DisplayPort 1.4和2.1鏈路訓(xùn)練透明
• 3.3V單電源，有功功率低至每通道160mW
• 內(nèi)部穩(wěn)壓器具有抗電源噪聲能力
• 高線性度簡(jiǎn)化了DP合規(guī)比測(cè)試
• 高通道帶寬可生成出色的線性EQ曲線
• 引腳搭接、I^2^C或EEPROM編程
  • 18種EQ增強(qiáng)設(shè)置
  • 5種平坦增益設(shè)置
• TDP2004商用溫度：0°C至70°C
• TDP2004I工業(yè)溫度：-40°C至85°C
• 4 mm × 6 mm、 40引腳WQFN封裝

典型應(yīng)用

TDP2004 DisplayPort 2.1/HDMI 2.1線性轉(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)器技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品核心特性與技術(shù)創(chuàng)新

TDP2004是德州儀器(TI)最新推出的四通道高速線性轉(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)器，具有以下突破性技術(shù)特征：

?協(xié)議支持能力?：

• 全面兼容DisplayPort 2.1標(biāo)準(zhǔn)，支持UHBR20(20Gbps)超高帶寬
• 可處理AC耦合HDMI 2.1源信號(hào)，最高支持12Gbps傳輸
• 協(xié)議透明設(shè)計(jì)，不影響DisplayPort 1.4/HDMI 2.1鏈路訓(xùn)練過(guò)程

?信號(hào)完整性表現(xiàn)?：

• 19dB自適應(yīng)均衡能力（10GHz Nyquist頻率）
• 超低附加隨機(jī)抖動(dòng)（僅70fs @PRBS15）
• 優(yōu)異的回波損耗（Rx/Tx分別達(dá)-15dB/-16dB）
• 通道間串?dāng)_抑制（-60dB NEXT，-43dB FEXT）

?能效與集成度?：

• 單3.3V供電，每通道僅160mW動(dòng)態(tài)功耗
• 內(nèi)置電壓調(diào)節(jié)器增強(qiáng)電源噪聲抑制
• 4×6mm WQFN-40緊湊封裝

二、關(guān)鍵電氣參數(shù)解析

1. 絕對(duì)最大額定值

• 供電電壓范圍：-0.5V至7V
• 高速I/O耐壓：±0.5V（RX/TX差分對(duì)）
• 工作結(jié)溫：-40°C至125°C（工業(yè)級(jí)）

2. 高速信號(hào)性能

• ?均衡能力?：19檔可編程EQ boost（0-19dB@10GHz）
• ?傳輸延遲?：典型值100ps（20Gbps時(shí)）
• ?輸出抖動(dòng)?：增加僅70fs（PRBS15模式）
• ?通道偏差?：lane-to-lane skew<20ps

3. 配置接口特性

• ?I2C/SMBus?：支持400kHz時(shí)鐘頻率
• ?EEPROM加載?：7.5ms完成配置載入
• ?引腳模式?：支持5級(jí)電阻配置（1kΩ至75kΩ）

三、典型應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)計(jì)

1. DP 2.1主板信號(hào)中繼方案

?設(shè)計(jì)要點(diǎn)?：

• 每對(duì)差分線串聯(lián)22Ω匹配電阻
• 接收端放置220nF AC耦合電容
• 采用星型拓?fù)浞峙?.3V電源
• 使能內(nèi)部軟啟動(dòng)限制浪涌電流

?性能指標(biāo)?：

• 傳輸距離延長(zhǎng)3倍（FR4板材）
• 眼圖水平開(kāi)口改善40%
• 通過(guò)UHBR20合規(guī)性測(cè)試

2. HDMI 2.1塢站設(shè)計(jì)

?特殊考慮?：

• 需外接HPD電平轉(zhuǎn)換器
• DDC_SCL/SDA需緩沖隔離
• 建議配置為I2C Secondary模式
• thermal pad需焊接至2oz銅層

四、PCB布局關(guān)鍵指南

1. ?電源處理?：
   • 每個(gè)VCC引腳配置0.1μF+1μF去耦電容
   • 電源走線寬度≥15mil（1A載流）
   • 采用獨(dú)立電源平面降低噪聲耦合
2. ?高速布線?：
   • 差分對(duì)內(nèi)長(zhǎng)度偏差<5mil
   • 避免在RX/TX路徑使用過(guò)孔
   • 參考層連續(xù)無(wú)分割
3. ?熱設(shè)計(jì)?：
   • 暴露焊盤需36個(gè)散熱過(guò)孔（直徑0.3mm）
   • 建議采用4層板堆疊設(shè)計(jì)
   • 高溫環(huán)境需降額使用

五、配置模式對(duì)比

六、設(shè)計(jì)驗(yàn)證要點(diǎn)

1. ?信號(hào)完整性測(cè)試?：
   • 執(zhí)行TDR測(cè)量驗(yàn)證阻抗連續(xù)性
   • 檢查10GHz頻點(diǎn)回波損耗
   • 驗(yàn)證20Gbps眼圖模板裕量
2. ?電源完整性驗(yàn)證?：
   • 測(cè)量3.3V紋波<50mVpp
   • 檢查啟動(dòng)時(shí)序符合要求
   • 驗(yàn)證斷電狀態(tài)漏電流
3. ?熱性能評(píng)估?：
   • 滿負(fù)荷溫升≤30°C（環(huán)境25°C）
   • 驗(yàn)證熱關(guān)斷保護(hù)功能
   • 高溫老化測(cè)試（125°C/1000h）