探索LMH0036：SD SDI重定時器的卓越性能與應(yīng)用

在數(shù)字視頻信號處理領(lǐng)域，精確和高效的數(shù)據(jù)傳輸至關(guān)重要。Texas Instruments推出的LMH0036 SD SDI重定時器，憑借其出色的性能和多樣化的功能，成為了眾多工程師的首選。今天，我們就來深入了解一下這款器件。

文件下載：lmh0036.pdf

1. 產(chǎn)品概述

LMH0036是一款帶有4:1輸入多路復(fù)用器的SD SDI重定時器，支持SMPTE 259M (C)串行數(shù)字視頻標準，能在270 Mbps的串行數(shù)據(jù)速率下穩(wěn)定工作，也支持270 Mbps的DVB - ASI操作。它集成了4:1輸入多路復(fù)用器，可從四個輸入數(shù)據(jù)流中選擇一個進行重定時，有效抑制累積抖動，恢復(fù)串行數(shù)據(jù)速率時鐘，并可將其作為輸出。

2. 產(chǎn)品特性亮點

2.1 標準兼容性與數(shù)據(jù)速率支持

支持SMPTE 259M (C)標準，確保了與眾多符合該標準的設(shè)備的兼容性。同時，270 Mbps的串行數(shù)據(jù)速率操作以及對DVB - ASI的支持，使其能夠適應(yīng)多種數(shù)字視頻應(yīng)用場景。

2.2 電源與功耗優(yōu)勢

采用單3.3V電源供電，典型功耗僅360 mW，在保證性能的同時，降低了能源消耗，適合對功耗有嚴格要求的應(yīng)用。

2.3 豐富的輸入輸出配置

• 輸入方面：集成4:1多路復(fù)用輸入，提供四個獨立的差分串行數(shù)據(jù)輸入（SDI0 - SDI3），可通過SEL0和SEL1引腳選擇活動輸入通道。
• 輸出方面：有兩個差分、重定時的輸出，第二個輸出可選擇作為低抖動的差分數(shù)據(jù)速率時鐘輸出或第二個重定時的串行數(shù)據(jù)輸出。

2.4 控制與指示功能

具備鎖相檢測指示輸出、數(shù)據(jù)和時鐘輸出靜音功能、自動/手動重定時旁路等多種控制和指示功能，方便工程師根據(jù)實際需求進行靈活配置。

3. 電氣特性分析

3.1 絕對最大額定值

了解器件的絕對最大額定值對于確保其安全可靠運行至關(guān)重要。LMH0036的絕對最大額定值涵蓋了電源電壓、邏輯輸入電流、輸出電壓和電流等多個方面。例如，電源電壓（Vcc - VEE）最大為4.0V，邏輯輸入電流在不同電壓條件下有相應(yīng)的限制，這些參數(shù)為設(shè)計提供了安全邊界。

3.2 推薦工作條件

推薦工作條件明確了器件正常工作的最佳參數(shù)范圍。如電源電壓為3.3V ± 5%，邏輯輸入電壓范圍是VEE到Vcc，差分串行輸入電壓為800mV ± 10%等。遵循這些條件可以保證器件性能的穩(wěn)定性。

3.3 直流和交流電氣特性

• 直流特性：包括輸入輸出電壓、電流等參數(shù)。例如，輸入電壓高電平（VIH）最小值為2V，輸出電壓高電平（VoH）在特定條件下最小值為2V等。
• 交流特性：涉及串行數(shù)據(jù)速率、抖動容限、輸出抖動等關(guān)鍵指標。串行數(shù)據(jù)速率為270 Mbps，串行輸入抖動容限在不同條件下有相應(yīng)要求，輸出抖動也有明確的范圍。

4. 引腳功能詳解

LMH0036采用48引腳WQFN封裝，每個引腳都有其特定的功能。以下是一些關(guān)鍵引腳的介紹：

• 數(shù)據(jù)輸入引腳（SDI0 - SDI3）：用于接收270 Mbps的串行數(shù)字視頻數(shù)據(jù)，為差分LVPECL兼容輸入。
• 控制引腳（SEL0、SEL1、BYPASS/AUTO BYPASS、OUTPUT MUTE、SCO_EN等）：用于選擇輸入通道、控制重定時旁路、輸出靜音以及選擇第二輸出的功能等。
• 輸出引腳（SDO、SCO/SDO2）：提供重定時的串行數(shù)據(jù)輸出和可選的時鐘輸出，為差分LVPECL兼容輸出。
• 時鐘相關(guān)引腳（XTAL IN/EXT CLK、XTAL OUT）：用于連接27 MHz的晶體或外部時鐘信號，作為定時參考輸入。

5. 應(yīng)用電路與設(shè)計要點

5.1 典型應(yīng)用電路

典型應(yīng)用電路展示了LMH0036在實際應(yīng)用中的連接方式。BYPASS/AUTO BYPASS引腳默認啟用自動旁路模式，可拉高以強制旁路所有數(shù)據(jù)；OUTPUT MUTE引腳默認啟用輸出，可拉低以靜音輸出。

5.2 輸入輸出接口設(shè)計

• 輸入接口：輸入為LVPECL兼容，多數(shù)情況下應(yīng)采用直流耦合，需確保輸入在直流電氣特性規(guī)定的共模范圍內(nèi)。例如，與LMH0074電纜均衡器的連接，僅需一個100Ω差分終端電阻。
• 輸出接口：輸出為LVPECL兼容，應(yīng)直流耦合到接收設(shè)備輸入，同樣需保證共模范圍兼容。與LMH0001電纜驅(qū)動器的連接，也只需一個100Ω差分終端電阻。

5.3 時鐘參考設(shè)計

使用27 MHz的晶體或外部時鐘信號作為定時參考輸入，晶體參數(shù)需符合特定要求，如頻率穩(wěn)定性為±100 ppm @推薦驅(qū)動電平，負載電容為20 pF等。

6. 總結(jié)與思考

LMH0036憑借其出色的性能和靈活的配置，為數(shù)字視頻信號處理提供了可靠的解決方案。在實際設(shè)計中，工程師需要充分考慮其電氣特性、引腳功能和應(yīng)用電路設(shè)計要點，確保器件的性能得到充分發(fā)揮。同時，對于不同的應(yīng)用場景，如何選擇合適的輸入輸出接口和時鐘參考，以及如何優(yōu)化控制和指示功能的使用，都是需要我們深入思考和實踐的問題。大家在使用LMH0036的過程中，有沒有遇到過一些獨特的問題或者有什么特別的設(shè)計經(jīng)驗?zāi)兀繗g迎在評論區(qū)分享交流。