9.3 GHz 鎖存比較器 HMC674LC3C/HMC674LP3E：性能與應(yīng)用全解析

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，高速、高精度的比較器是實(shí)現(xiàn)眾多功能的關(guān)鍵組件。今天我們要深入探討的 HMC674LC3C/HMC674LP3E 鎖存比較器，憑借其卓越的性能，在自動(dòng)測(cè)試設(shè)備、高速儀器儀表等多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出強(qiáng)大的應(yīng)用潛力。

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一、器件概述

HMC674LC3C/HMC674LP3E 是采用硅鍺（SiGe）技術(shù)的單片超高速比較器，具備降低擺幅正發(fā)射極耦合邏輯（RSPECL）輸出驅(qū)動(dòng)器和鎖存輸入功能。該器件支持 10 Gbps 操作，典型傳播延遲為 85 ps，輸入信號(hào)最小脈沖寬度為 60 ps，隨機(jī)抖動(dòng)（RJ）僅 0.2 ps rms，過驅(qū)動(dòng)和壓擺率色散通常為 10 ps，適用于從自動(dòng)測(cè)試設(shè)備到寬帶通信的廣泛應(yīng)用場(chǎng)景。

二、關(guān)鍵特性

（一）電氣性能

1. 帶寬與延遲：等效輸入帶寬典型值為 9.3 GHz，能有效處理高頻信號(hào)；傳播延遲低至 85 ps，確保信號(hào)快速響應(yīng)。
2. 輸入特性：輸入信號(hào)最小脈沖寬度典型值為 60 ps，可處理極短脈沖信號(hào)；輸入阻抗為 50 Ω，便于與其他電路匹配。
3. 輸出特性：RSPECL 輸出級(jí)可直接驅(qū)動(dòng) 400 mV 到 50 Ω 電阻負(fù)載，輸出高電平典型值為 1.09 V，低電平典型值為 0.71 V，差分?jǐn)[幅典型值為 760 mV p-p。
4. 功耗：典型功耗為 140 mW，在高速運(yùn)行的同時(shí)保持較低的功耗。

（二）功能特性

1. 可編程遲滯：通過電阻可編程遲滯功能，可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求調(diào)整比較器的遲滯特性，增強(qiáng)抗干擾能力。
2. 高速鎖存：具備高速鎖存功能，可工作在鎖存模式或跟蹤比較器模式，靈活滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

三、規(guī)格參數(shù)

（一）輸入規(guī)格

輸入電壓范圍為 -2 V 至 +2 V，差分電壓范圍為 -1.75 V 至 +1.75 V，偏移電壓典型值為 ±5 mV，溫度系數(shù)為 15 μV/°C，偏置電流典型值為 15 μA，溫度系數(shù)為 50 nA/°C，偏移電流典型值為 4 μA。

（二）鎖存使能規(guī)格

輸入阻抗為 8 kΩ，到輸出延遲典型值為 85 ps，最小脈沖寬度為 20 ps，輸入范圍為 1.6 V 至 2.4 V。

（三）直流輸出規(guī)格

輸出高電平范圍為 1.03 V 至 1.14 V，低電平范圍為 0.65 V 至 0.81 V，差分?jǐn)[幅范圍為 440 mV p-p 至 980 mV p-p。

（四）交流規(guī)格

傳播延遲典型值為 85 ps，溫度系數(shù)為 0.45 ps/°C，上升到下降轉(zhuǎn)換的偏斜為 10 ps，過驅(qū)動(dòng)色散為 10 ps，傳播延遲與輸入共模電壓的色散為 8 ps，等效輸入帶寬為 9.3 GHz，確定性抖動(dòng)為 2 ps p-p，隨機(jī)抖動(dòng)為 0.2 ps rms，輸入信號(hào)最小脈沖寬度為 60 ps。

（五）電源規(guī)格

輸入級(jí)電源電壓范圍為 3.135 V 至 3.465 V，輸出級(jí)電源電壓范圍為 1.8 V 至 3.465 V，負(fù)電源電壓范圍為 -3.15 V 至 -2.85 V，電源輸入電流典型值為 9 mA，輸出電流典型值為 45 mA，VEE 電流典型值為 19 mA，功耗典型值為 140 mW，電源抑制比為 38 dB。

四、工作原理

HMC674LC3C/HMC674LP3E 由輸入放大器、鎖存器和輸出緩沖器三個(gè)模塊組成。鎖存電路為電平敏感型，由單個(gè)高速鎖存器構(gòu)成。器件可工作在跟蹤（透明）模式或鎖存（保持）模式，通過設(shè)置鎖存使能信號(hào)（LE - LE）的高低電平來選擇工作模式。

五、應(yīng)用信息

（一）評(píng)估 PCB

評(píng)估 PCB 采用 RF 電路設(shè)計(jì)技術(shù)，信號(hào)線路阻抗為 50 Ω，封裝接地引腳直接連接到接地平面，通過足夠數(shù)量的過孔連接頂層和底層接地平面，以提供良好的 RF 接地性能，確保在 10 GHz 頻段的穩(wěn)定工作。

（二）應(yīng)用電路

典型應(yīng)用電路中包含多個(gè)電容用于電源濾波和信號(hào)耦合，確保器件穩(wěn)定工作。輸出接口應(yīng)用電路可將輸出信號(hào)連接到示波器進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析。

（三）應(yīng)用場(chǎng)景

該器件適用于自動(dòng)測(cè)試設(shè)備（ATE）、高速儀器儀表、數(shù)字接收機(jī)系統(tǒng)、脈沖光譜學(xué)、高速觸發(fā)電路、時(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)等領(lǐng)域，為這些領(lǐng)域的高速信號(hào)處理提供了可靠的解決方案。

六、注意事項(xiàng)

（一）絕對(duì)最大額定值

使用時(shí)需注意器件的絕對(duì)最大額定值，包括電源電壓、輸入電壓、電流、功耗、結(jié)溫、峰值回流溫度、熱阻、存儲(chǔ)溫度范圍和工作溫度范圍等，避免超過額定值導(dǎo)致器件損壞。

（二）ESD 防護(hù)

該器件為靜電放電（ESD）敏感設(shè)備，盡管具備專利或?qū)Ｓ?a href="http://www.brongaenegriffin.com/tags/保護(hù)電路/" target="_blank">保護(hù)電路，但仍需采取適當(dāng)?shù)?ESD 防護(hù)措施，以避免性能下降或功能喪失。

（三）電源排序

當(dāng)輸入信號(hào)不接近 -2 V 極端值時(shí)，VCC 或 VEE 可先上電；若輸入電壓低于 -1.8 V，則需按照 VEE、VCCI 和 VCC（若 VCC = VCCI）、VCC（若與地不同）的順序上電，下電順序相反。建議在施加輸入信號(hào)之前給器件上電，在斷電之前移除輸入信號(hào)。

HMC674LC3C/HMC674LP3E 以其高速、高精度和多功能的特點(diǎn)，為電子工程師在高速信號(hào)處理領(lǐng)域提供了一個(gè)優(yōu)秀的選擇。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師們需根據(jù)具體需求合理設(shè)計(jì)電路，充分發(fā)揮該器件的性能優(yōu)勢(shì)。大家在使用過程中遇到過哪些挑戰(zhàn)呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。