LMH1226低功耗雙路輸出12G超高清時鐘恢復器詳解

在當今的超高清視頻領(lǐng)域，時鐘恢復器扮演著至關(guān)重要的角色，它能夠確保信號的穩(wěn)定傳輸和高質(zhì)量處理。LMH1226作為一款低功耗雙路輸出12G超高清時鐘恢復器，憑借其出色的性能和豐富的特性，在眾多應(yīng)用場景中展現(xiàn)出強大的優(yōu)勢。今天，我們就來深入了解一下這款芯片。

文件下載：lmh1226.pdf

特性亮點

廣泛的標準支持

LMH1226支持ST - 2082 - 1(12G)、ST - 2081 - 1(6G)、ST - 424(3G)、ST - 292(HD)和ST - 259(SD)等標準，同時兼容適用于SMPTE 2022 - 5/6的SFF8431 (SFP+)，以及DVB - ASI和AES10 (MADI)。這使得它能夠在不同的視頻傳輸標準下穩(wěn)定工作，具有很強的通用性。

出色的時鐘恢復能力

無基準的時鐘恢復器可以鎖定至SMPTE和10GbE速率，如11.88Gbps、5.94Gbps、2.97Gbps、1.485Gbps或經(jīng)1.001分頻的子速率、270Mbps和10.3125Gbps，并且鎖定迅速。這意味著它能夠在復雜的信號環(huán)境中準確恢復時鐘信號，保證數(shù)據(jù)的正確傳輸。

低功耗設(shè)計

該芯片的功耗典型值為214mW，在無輸入信號時，功耗會進一步降至16mW。這種低功耗特性不僅可以降低系統(tǒng)的整體能耗，還能減少散熱需求，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

集成功能豐富

集成了1:2扇出輸出，具有去加重功能，能夠靈活輸出多種視頻信號，并補償輸出端的電路板走線損失。同時，片上環(huán)路濾波器和眼圖監(jiān)視器的存在，使得芯片在運行時無需精準的輸入基準時鐘，并且非破壞性眼圖監(jiān)視器支持實時測量串行數(shù)據(jù)，簡化了系統(tǒng)調(diào)試并加速電路板調(diào)通。

應(yīng)用場景

視頻接口領(lǐng)域

兼容SMPTE的串行數(shù)字接口(SDI)，可應(yīng)用于UHDTV/4K/8K/HDTV/SDTV視頻，為超高清視頻的傳輸和處理提供穩(wěn)定的時鐘信號支持。

廣播設(shè)備

在廣播視頻路由器、交換機和監(jiān)視器中，LMH1226能夠確保視頻信號的準確傳輸和處理，提高廣播質(zhì)量。

數(shù)字視頻處理

可用于數(shù)字視頻處理和編輯設(shè)備，保證視頻數(shù)據(jù)在處理過程中的穩(wěn)定性和準確性。

媒體網(wǎng)關(guān)

適用于10GbE - SDI媒體網(wǎng)關(guān)，實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)和視頻標準之間的轉(zhuǎn)換和連接。

詳細規(guī)格

電氣特性

在電源方面，雙電源模式下，功耗典型值為214mW，無輸入信號時為16mW；單電源模式下，功耗也有相應(yīng)的表現(xiàn)。輸入輸出的電壓、電流等參數(shù)都有明確的范圍，如輸入電壓(IN1±)為 - 0.5V至2.75V，輸入電流(IN1)為 - 30mA至30mA等。這些參數(shù)為電路設(shè)計提供了明確的參考。

熱特性

芯片的熱特性也值得關(guān)注，其熱阻等參數(shù)在不同的應(yīng)用場景下會影響芯片的性能。例如，在沒有散熱片的情況下，需要根據(jù)應(yīng)用需求考慮是否增加散熱措施，以維持芯片的正常工作溫度。

功能模塊解析

4 - 級輸入配置引腳

通過電阻分壓提供四個邏輯狀態(tài)，利用內(nèi)部和外部電阻的組合實現(xiàn)不同的電壓水平，為芯片的配置提供了靈活的方式。

輸入載波檢測

能夠監(jiān)測輸入信號的存在與否，當輸入信號幅度超過閾值時，芯片正常工作；無輸入信號時，自動進入節(jié)能模式，有效降低功耗。

連續(xù)時間線性均衡器(CTLE)

對IN1進行補償，通過可變增益提升高頻信號，可補償高達20英寸的電路板走線損失。并且有手動和自適應(yīng)兩種模式，用戶可以根據(jù)實際需求進行選擇。

時鐘和數(shù)據(jù)恢復(CDR)

在輸入信號經(jīng)過CTLE后，CDR能夠鎖定信號并恢復干凈的內(nèi)部時鐘，對輸入信號進行重新采樣。它能夠容忍高輸入抖動，支持多種數(shù)據(jù)速率，并且在數(shù)據(jù)速率改變時，通過適當?shù)牟僮骺梢灾匦骆i定。

內(nèi)部眼圖監(jiān)視器(EOM)

可用于分析、監(jiān)測和診斷信號波形，對于2.97Gbps及以上的數(shù)據(jù)速率有效。通過對時間窗口和電壓范圍的監(jiān)測，生成64×64的矩陣數(shù)據(jù)，為信號分析提供了有力的工具。

輸出功能控制

通過OUT_CTRL引腳可以配置輸出功能，并且可以通過寄存器進行覆蓋控制，提供了靈活的輸出配置方式。

輸出驅(qū)動幅度和去加重控制

VOD_DE控制引腳可以選擇輸出幅度和去加重設(shè)置，并且可以通過寄存器獨立編程，滿足不同電路板走線長度的需求。

狀態(tài)指示和中斷

LOCK_N引腳可以指示鎖定狀態(tài)、載波檢測或中斷事件，通過寄存器編程可以進行功能配置，方便用戶對芯片的工作狀態(tài)進行監(jiān)測和控制。

工作模式

SMBus模式

當MODE_SEL = L時，芯片進入SMBus模式。在這種模式下，通過特定的引腳配置和地址設(shè)置，實現(xiàn)與主設(shè)備的通信。通信過程包括起始、停止、ACK等操作，遵循SMBus的標準協(xié)議。

SPI模式

當MODE_SEL = F或H時，芯片進入SPI模式。SPI通信通過特定的引腳進行，每個事務(wù)有固定的長度和格式，支持讀寫操作，并且可以實現(xiàn)多個芯片的級聯(lián)。

設(shè)計與應(yīng)用建議

電源供應(yīng)

芯片有單電源(2.5V)和雙電源(2.5V和1.8V)兩種供電模式。單電源模式使用方便，雙電源模式功耗更低。在使用雙電源模式時，需要注意電源的上電順序。同時，為了減少電源噪聲，需要合理配置去耦電容。

PCB布局

在PCB布局方面，要選擇合適的板層堆疊，支持100 - Ω差分走線。注意AC耦合電容和IC焊盤下方的抗焊盤設(shè)置，減少寄生電容?？s短SFP模塊與IN1±之間的走線長度，使用100 - Ω阻抗的耦合差分走線，將芯片的暴露焊盤EP連接到接地平面等。這些布局措施能夠提高芯片的性能和穩(wěn)定性。

應(yīng)用設(shè)計

在應(yīng)用設(shè)計中，要根據(jù)實際需求選擇合適的電源電壓，檢查電源是否滿足要求。合理選擇控制引腳的上拉或下拉電阻，設(shè)置信號路徑和輸出參數(shù)。遵循設(shè)計要求，優(yōu)化芯片的性能。

LMH1226低功耗雙路輸出12G超高清時鐘恢復器以其豐富的特性、廣泛的應(yīng)用場景和詳細的設(shè)計指導，為電子工程師在超高清視頻領(lǐng)域的設(shè)計提供了一個優(yōu)秀的選擇。在實際應(yīng)用中，我們需要根據(jù)具體的需求和場景，充分發(fā)揮芯片的優(yōu)勢，同時注意設(shè)計中的各個細節(jié)，以實現(xiàn)最佳的性能和穩(wěn)定性。大家在使用過程中遇到過哪些問題或者有什么獨特的應(yīng)用經(jīng)驗?zāi)?？歡迎在評論區(qū)分享交流。