深入剖析LMH0356：3 - Gbps HD/SD SDI重定時利器

在數(shù)字視頻信號處理領域，對于高質量、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸需求日益增長。LMH0356 3 - Gbps HD/SD SDI重定時器憑借其獨特的功能和出色的性能，成為眾多工程師的首選。今天，我們就來深入了解一下這款芯片。

文件下載：lmh0356.pdf

一、產(chǎn)品概述

LMH0356支持SMPTE ST - 424、ST - 292和ST - 259串行數(shù)字視頻標準，工作在270 Mbps、1.483 Gbps、1.485 Gbps、2.967 Gbps和2.97 Gbps的串行數(shù)據(jù)速率，還支持270 Mbps的DVB - ASI操作。它集成了4:1輸入多路復用器，可從四個輸入數(shù)據(jù)流中選擇一個進行重定時，并且每個輸入都配備了FR4均衡器，能對0到30英寸的FR4走線長度進行均衡。

二、產(chǎn)品特性亮點

（一）多標準支持與速率范圍廣

支持多種串行數(shù)字視頻標準，涵蓋了常見的HD/SD數(shù)據(jù)速率，還能處理DVB - ASI數(shù)據(jù)，這使得它在不同的數(shù)字視頻應用場景中都能發(fā)揮作用。比如在數(shù)字視頻路由器和切換器中，不同標準和速率的信號都能被穩(wěn)定處理。

（二）低功耗設計

采用單3.3 - V電源供電，典型功耗僅430 mW，在追求節(jié)能的今天，這一特性無疑增加了其在各種設備中的適用性。

（三）集成度高

集成4:1多路復用輸入，每個輸入都有FR4均衡器，減少了外部元件的使用，降低了設計成本和電路板空間。

（四）靈活的輸出配置

提供兩個重定時的差分串行數(shù)據(jù)輸出，第二個輸出可選擇輸出串行數(shù)據(jù)或串行時鐘，滿足不同的應用需求。

（五）豐富的控制和指示功能

包括串行時鐘或第二串行數(shù)據(jù)輸出選擇、手動速率選擇輸入、SD/HD速率指示輸出、鎖定檢測輸出、自動/手動數(shù)據(jù)旁路和輸出靜音等，方便工程師進行調試和監(jiān)控。

三、引腳配置與功能

LMH0356有48 - 引腳WQFN和40 - 引腳WQFN兩種封裝形式。不同的引腳承擔著不同的功能，例如：

• 控制引腳：如ENABLE用于設備使能，低電平時設備斷電；BYPASS/AUTO BYPASS用于旁路/自動旁路模式選擇，高電平時強制輸出數(shù)據(jù)而不進行重定時。
• 數(shù)據(jù)選擇引腳：SEL0和SEL1用于選擇四個輸入數(shù)據(jù)中的一個；RATE0和RATE1用于選擇數(shù)據(jù)速率。
• 輸出引腳：SDO和SCO/SDO2為差分串行數(shù)據(jù)輸出，SCO/SDO2可根據(jù)SCO_EN的狀態(tài)輸出串行數(shù)據(jù)或時鐘。

四、電氣特性分析

（一）絕對最大額定值和ESD額定值

了解這些參數(shù)能幫助我們在設計中避免對芯片造成永久性損壞。例如，其人體模型（HBM）的ESD額定值為±8000 V，這意味著在操作過程中需要采取適當?shù)撵o電防護措施。

（二）推薦工作條件

明確了芯片正常工作的電壓、溫度等范圍，如電源電壓為3.3 V ± 5%，工作溫度范圍為 - 40°C至85°C。在設計電源和散熱系統(tǒng)時，必須確保滿足這些條件。

（三）DC和AC電氣特性

DC特性包括邏輯輸入輸出電壓、電流等參數(shù)，AC特性則涉及串行數(shù)據(jù)速率、抖動、帶寬等。例如，串行數(shù)據(jù)輸出抖動在不同速率下都有嚴格的指標要求，這對于保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性至關重要。

五、典型應用與設計要點

（一）典型應用場景

適用于SDTV/HDTV和3 - Gbps串行數(shù)字視頻接口，如數(shù)字視頻路由器和切換器、數(shù)字視頻處理和編輯設備、DVB - ASI設備以及視頻標準和格式轉換器等。

（二）設計要點

• 電源設計：要確保電源能提供穩(wěn)定的3.3 V電壓，同時在VCC引腳附近放置4.7 - μF和0.1 - μF的去耦電容，以減少電源紋波噪聲。
• 布局設計：選擇合適的電路板疊層，支持100 - Ω差分走線；將56 - nF的環(huán)路濾波器電容靠近環(huán)路濾波器引腳；使用100 - Ω ± 5%阻抗的耦合差分走線連接SDI和SDO引腳；將封裝的DAP通過過孔陣列連接到接地平面。
• 輸入輸出接口：輸入為LVPECL兼容，多數(shù)情況下采用DC耦合，輸出同樣為LVPECL兼容，也建議DC耦合到接收設備。在接口設計時，要注意檢查設備的輸入輸出共模電壓，必要時使用4.7 μF ± 10%的AC耦合電容。

六、總結與思考

LMH0356以其豐富的功能和出色的性能，為數(shù)字視頻信號處理提供了一個強大的解決方案。在實際設計中，我們需要充分考慮其電氣特性、引腳功能和應用要求，合理進行電源設計、布局布線和接口連接。

大家在使用LMH0356的過程中，有沒有遇到過一些特別的問題或者有什么獨特的設計經(jīng)驗呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。