深入剖析LMH0002：SMPTE標(biāo)準(zhǔn)下的高速電纜驅(qū)動(dòng)芯片

在電子工程師的日常工作中，高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要。今天，我們就來詳細(xì)探討一款德州儀器（TI）推出的SMPTE 292M / 259M串行數(shù)字電纜驅(qū)動(dòng)器——LMH0002。

文件下載：LMH0002MAX NOPB.pdf

芯片概述

LMH0002是一款單片高速電纜驅(qū)動(dòng)器，專為SMPTE 292M / 259M串行數(shù)字視頻和ITU - T G.703串行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它能夠以高達(dá)1.485 Gbps的數(shù)據(jù)速率驅(qū)動(dòng)75Ω傳輸線，如Belden 8281、Belden 1694A或等效電纜，為高速數(shù)據(jù)傳輸提供了有力支持。

芯片特性

標(biāo)準(zhǔn)兼容性

LMH0002符合SMPTE 292M、SMPTE 344M和SMPTE 259M標(biāo)準(zhǔn)，還支持270 Mbps的DVB - ASI，這使得它在不同的視頻和數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)下都能穩(wěn)定工作，具有廣泛的適用性。

電氣特性

• 輸入輸出特性：采用差分輸入和75Ω差分輸出，輸入可以是差分或單端輸入，且輸入為自偏置，允許簡單的交流或直流耦合。輸出電壓擺幅可通過單個(gè)外部電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)，為設(shè)計(jì)帶來了更大的靈活性。
• 電源與功耗：僅需單個(gè)3.3V電源供電，典型功耗在SD模式下為125 mW，HD模式下為149 mW，具有較低的功耗，適合對(duì)功耗有要求的應(yīng)用場景。
• 可選壓擺率：通過SD/HD引腳可選擇兩種壓擺率，以滿足SMPTE 259M和SMPTE 292M標(biāo)準(zhǔn)的要求。當(dāng)SD/HD引腳為高電平時(shí)，輸出上升/下降時(shí)間符合SMPTE 259M標(biāo)準(zhǔn)；為低電平時(shí)，符合SMPTE 292M標(biāo)準(zhǔn)。

封裝與溫度范圍

提供8引腳SOIC或16引腳WQFN封裝，方便不同的PCB布局需求。有商業(yè)級(jí)（0°C至 +70°C，LMH0002MA）和工業(yè)級(jí)（?40°C至 +85°C，LMH0002TMA和LMH0002SQ）兩種溫度范圍可選，適應(yīng)不同的工作環(huán)境。

應(yīng)用領(lǐng)域

視頻與數(shù)據(jù)接口

適用于SMPTE 292M、SMPTE 344M和SMPTE 259M串行數(shù)字接口，以及Sonet/SDH和ATM接口，為高速視頻和數(shù)據(jù)傳輸提供穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)。

設(shè)備應(yīng)用

在數(shù)字路由器、交換機(jī)、分配放大器、緩沖應(yīng)用、機(jī)頂盒和安全攝像機(jī)等設(shè)備中都有廣泛的應(yīng)用，能夠有效提升這些設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸性能。

電氣參數(shù)

絕對(duì)最大額定值

了解芯片的絕對(duì)最大額定值對(duì)于正確使用芯片至關(guān)重要。LMH0002的電源電壓范圍為?0.5V至3.6V，輸入電壓范圍為?0.3V至VCC + 0.3V，輸出電流最大為28 mA，存儲(chǔ)溫度范圍為?65°C至 +150°C，結(jié)溫最大為 +150°C，焊接4秒時(shí)引腳溫度為 +260°C。不同封裝的熱阻也有所不同，8引腳SOIC的θJA為 +160°C/W，16引腳WQFN的θJA為 +78.9°C/W。

推薦工作條件

推薦的電源電壓為3.3V ±5%，不同型號(hào)的工作溫度范圍有所差異，LMH0002MA為0°C至 +70°C，LMH0002TMA和LMH0002SQ為?40°C至 +85°C。

DC與AC電氣特性

DC電氣特性包括輸入共模電壓、輸入電壓擺幅、輸出共模電壓、輸出電壓擺幅等參數(shù)。例如，在不同的參考電阻下，輸出電壓擺幅會(huì)有所不同，當(dāng)RREF = 750 Ω 1%時(shí)，單端75 Ω負(fù)載下的輸出電壓擺幅典型值為800 mV P - P。AC電氣特性則涉及輸入數(shù)據(jù)速率、附加抖動(dòng)、輸出上升/下降時(shí)間、上升/下降時(shí)間失配、占空比失真、輸出過沖和輸出回波損耗等參數(shù)。如在1.485 Gbps的數(shù)據(jù)速率下，附加抖動(dòng)典型值為26 ps P - P。

引腳說明

應(yīng)用注意事項(xiàng)

輸入接口

LMH0002的輸入可以是差分或單端輸入，輸入為自偏置。對(duì)于直流耦合輸入，必須保持在指定的共模范圍內(nèi)。當(dāng)VCC = 3.3 V時(shí)，SDI和SDI的自偏置電壓約為2.1V。

輸出接口

采用電流模式輸出，單端輸出電平在75Ω交流耦合同軸電纜（RREF = 750 Ω）時(shí)為800 mV P - P。RREF電阻應(yīng)盡可能靠近RREF引腳放置，并且應(yīng)去除RREF網(wǎng)絡(luò)下方平面層的銅，以最小化寄生電容。

ESD保護(hù)

該芯片的內(nèi)置ESD保護(hù)有限，在存儲(chǔ)或處理時(shí)，應(yīng)將引腳短路在一起或?qū)⑵骷胖迷趯?dǎo)電泡沫中，以防止MOS柵極受到靜電損壞。

替代方案

LMH0002MA在外形、裝配和功能上與Gennum GS1528和GS1528A兼容，LMH0002SQ與Gennum GS1578A兼容，為工程師在設(shè)計(jì)中提供了更多的選擇。

總結(jié)

LMH0002作為一款高性能的SMPTE標(biāo)準(zhǔn)電纜驅(qū)動(dòng)器，具有標(biāo)準(zhǔn)兼容性好、電氣特性優(yōu)越、應(yīng)用范圍廣泛等優(yōu)點(diǎn)。電子工程師在進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)設(shè)計(jì)時(shí)，可以充分考慮其特性和參數(shù)，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用需求，合理使用該芯片，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的高速數(shù)據(jù)傳輸。大家在使用LMH0002的過程中，有沒有遇到過什么特別的問題或者有什么獨(dú)特的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)兀繗g迎在評(píng)論區(qū)分享交流。