LMH1226低功耗雙路輸出12G超高清時(shí)鐘恢復(fù)器詳解

在當(dāng)今的超高清視頻領(lǐng)域，時(shí)鐘恢復(fù)器扮演著至關(guān)重要的角色，它能夠確保信號(hào)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(shí)鐘恢復(fù)器，憑借其出色的性能和豐富的特性，在眾多應(yīng)用場(chǎng)景中展現(xiàn)出強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。今天，我們就來深入了解一下這款芯片。

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特性亮點(diǎn)

廣泛的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)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(biāo)準(zhǔn)下穩(wěn)定工作，具有很強(qiáng)的通用性。

出色的時(shí)鐘恢復(fù)能力

無基準(zhǔn)的時(shí)鐘恢復(fù)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(fù)雜的信號(hào)環(huán)境中準(zhǔn)確恢復(fù)時(shí)鐘信號(hào)，保證數(shù)據(jù)的正確傳輸。

低功耗設(shè)計(jì)

該芯片的功耗典型值為214mW，在無輸入信號(hào)時(shí)，功耗會(huì)進(jìn)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(hào)，并補(bǔ)償輸出端的電路板走線損失。同時(shí)，片上環(huán)路濾波器和眼圖監(jiān)視器的存在，使得芯片在運(yùn)行時(shí)無需精準(zhǔn)的輸入基準(zhǔn)時(shí)鐘，并且非破壞性眼圖監(jiān)視器支持實(shí)時(shí)測(cè)量串行數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)調(diào)試并加速電路板調(diào)通。

應(yīng)用場(chǎng)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(shí)鐘信號(hào)支持。

廣播設(shè)備

在廣播視頻路由器、交換機(jī)和監(jiān)視器中，LMH1226能夠確保視頻信號(hào)的準(zhǔn)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(zhǔn)確性。

媒體網(wǎng)關(guān)

適用于10GbE - SDI媒體網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)和視頻標(biāo)準(zhǔn)之間的轉(zhuǎn)換和連接。

詳細(xì)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(hào)時(shí)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(jì)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(chǎng)景下會(huì)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(jí)輸入配置引腳

通過電阻分壓提供四個(gè)邏輯狀態(tài)，利用內(nèi)部和外部電阻的組合實(shí)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(cè)

能夠監(jiān)測(cè)輸入信號(hào)的存在與否，當(dāng)輸入信號(hào)幅度超過閾值時(shí)，芯片正常工作；無輸入信號(hào)時(shí)，自動(dòng)進(jìn)入節(jié)能模式，有效降低功耗。

連續(xù)時(shí)間線性均衡器(CTLE)

對(duì)IN1進(jìn)行補(bǔ)償，通過可變?cè)鲆嫣嵘哳l信號(hào)，可補(bǔ)償高達(dá)20英寸的電路板走線損失。并且有手動(dòng)和自適應(yīng)兩種模式，用戶可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇。

時(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)(CDR)

在輸入信號(hào)經(jīng)過CTLE后，CDR能夠鎖定信號(hào)并恢復(fù)干凈的內(nèi)部時(shí)鐘，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行重新采樣。它能夠容忍高輸入抖動(dòng)，支持多種數(shù)據(jù)速率，并且在數(shù)據(jù)速率改變時(shí)，通過適當(dāng)?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(cè)和診斷信號(hào)波形，對(duì)于2.97Gbps及以上的數(shù)據(jù)速率有效。通過對(duì)時(shí)間窗口和電壓范圍的監(jiān)測(cè)，生成64×64的矩陣數(shù)據(jù)，為信號(hào)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(jìn)行覆蓋控制，提供了靈活的輸出配置方式。

輸出驅(qū)動(dòng)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(dú)立編程，滿足不同電路板走線長(zhǎng)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(cè)或中斷事件，通過寄存器編程可以進(jìn)行功能配置，方便用戶對(duì)芯片的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。

工作模式

SMBus模式

當(dāng)MODE_SEL = L時(shí)，芯片進(jìn)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(shí)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(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

SPI模式

當(dāng)MODE_SEL = F或H時(shí)，芯片進(jìn)入SPI模式。SPI通信通過特定的引腳進(jìn)行，每個(gè)事務(wù)有固定的長(zhǎng)度和格式，支持讀寫操作，并且可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)芯片的級(jí)聯(lián)。

設(shè)計(jì)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(shí)，需要注意電源的上電順序。同時(shí)，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(zhǎng)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(jì)

在應(yīng)用設(shè)計(jì)中，要根據(jù)實(shí)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(hào)路徑和輸出參數(shù)。遵循設(shè)計(jì)要求，優(yōu)化芯片的性能。

LMH1226低功耗雙路輸出12G超高清時(shí)鐘恢復(fù)器以其豐富的特性、廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景和詳細(xì)的設(shè)計(jì)指導(dǎo)，為電子工程師在超高清視頻領(lǐng)域的設(shè)計(jì)提供了一個(gè)優(yōu)秀的選擇。在實(shí)際應(yīng)用中，我們需要根據(jù)具體的需求和場(chǎng)景，充分發(fā)揮芯片的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)注意設(shè)計(jì)中的各個(gè)細(xì)節(jié)，以實(shí)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(dú)特的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)?？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。