9DBV05x1/9DBV07x1/9DBV09x1：PCIe Gen1 - 5的低功耗扇出緩沖器解決方案

在當今的電子設(shè)計領(lǐng)域，高性能、低功耗的時鐘緩沖器對于PCIe系統(tǒng)的穩(wěn)定運行至關(guān)重要。Renesas的9DBV05x1/9DBV07x1/9DBV09x1系列扇出緩沖器，正是滿足這一需求的理想選擇。下面，我們就來深入了解一下這款產(chǎn)品。

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產(chǎn)品概述

9DBV05x1/9DBV07x1/9DBV09x1屬于Renesas全功能PCIe系列的低功耗、高性能扇出緩沖器。該系列緩沖器分別具有5、7或9個輸出，每個輸出都配備OE#引腳，以支持PCIe CLKREQ#功能。同時，設(shè)備擁有3個可選的SMBus地址，為設(shè)計帶來了更多的靈活性。

應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

服務(wù)器與高性能計算

在服務(wù)器和高性能計算領(lǐng)域，對時鐘信號的穩(wěn)定性和低抖動要求極高。9DBV05x1/9DBV07x1/9DBV09x1能夠提供穩(wěn)定的時鐘信號，確保系統(tǒng)的高效運行。其低功耗特性也有助于降低服務(wù)器的整體能耗，提高能源效率。

nVME存儲

nVME存儲系統(tǒng)需要高速、低延遲的時鐘信號來保證數(shù)據(jù)的快速讀寫。該系列緩沖器的高性能和低抖動特性，能夠滿足nVME存儲系統(tǒng)對時鐘信號的嚴格要求，提升存儲系統(tǒng)的性能。

網(wǎng)絡(luò)與加速器

在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和加速器中，時鐘信號的準確性和穩(wěn)定性對于數(shù)據(jù)傳輸和處理至關(guān)重要。9DBV05x1/9DBV07x1/9DBV09x1可以為這些設(shè)備提供可靠的時鐘源，確保網(wǎng)絡(luò)和加速器的穩(wěn)定運行。

工業(yè)控制

工業(yè)控制環(huán)境通常對設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性有較高要求。該系列緩沖器具有較寬的工作溫度范圍（-40°C 至 +85°C），能夠適應(yīng)工業(yè)控制環(huán)境的惡劣條件，為工業(yè)控制系統(tǒng)提供穩(wěn)定的時鐘信號。

關(guān)鍵規(guī)格出色

低抖動性能

PCIe Gen5 CC 附加相位抖動 < 40fs RMS，12kHz - 20MHz 附加相位抖動在 156.25MHz 時典型值為 165fs RMS，輸出到輸出的偏斜 < 50ps。這些低抖動特性確保了時鐘信號的準確性和穩(wěn)定性，能夠滿足高速PCIe系統(tǒng)的要求。

低功耗設(shè)計

功耗低至 41mW（典型值），在保證高性能的同時，有效降低了系統(tǒng)的能耗。這對于需要長時間運行的設(shè)備來說，能夠顯著降低運營成本。

寬工作頻率范圍

工作頻率范圍為 1MHz 至 200MHz，能夠適應(yīng)不同的應(yīng)用場景和系統(tǒng)要求。

產(chǎn)品特性亮點

低功耗HCSL輸出

具有5 - 9個低功耗HCSL（LP - HCSL）輸出，不同的輸出阻抗配置可以滿足不同系統(tǒng)的需求。例如，100Ω輸出可消除每個輸出對的4個電阻（9DBVxx41），33Ω輸出可消除每個輸出對的2個電阻，允許在85Ω和100Ω系統(tǒng)中使用（9DBVxx31）。

易于交流耦合

易于與其他邏輯系列進行交流耦合，具體可參考應(yīng)用筆記AN - 891。這使得該系列緩沖器能夠方便地與其他設(shè)備集成，提高系統(tǒng)的兼容性。

支持擴展頻譜

支持擴展頻譜功能，能夠有效降低電磁干擾（EMI），提高系統(tǒng)的電磁兼容性。

OE#引腳支持PCIe CLKREQ#功能

OE#引腳支持PCIe CLKREQ#功能，允許對輸出進行靈活控制，滿足不同系統(tǒng)的節(jié)能需求。

可選SMBus地址

擁有3個可選的SMBus地址，方便用戶根據(jù)實際需求進行配置。同時，3.3V耐受的SMBus接口，確保了與其他設(shè)備的通信穩(wěn)定性。

可優(yōu)化的SMBus功能

通過SMBus可選擇的功能，如每個輸出的單獨壓擺率控制、差分輸出幅度等，能夠根據(jù)客戶需求進行優(yōu)化。并且設(shè)備包含默認配置，即使不使用SMBus接口，設(shè)備也能正常運行。

引腳分配與描述

不同型號的9DBV05x1、9DBV07x1和9DBV09x1具有不同的引腳分配，但它們的引腳功能基本相似。例如，^CKPWRGD_PD#引腳用于通知設(shè)備采樣鎖存輸入并啟動，低電平進入掉電模式，后續(xù)高電平退出掉電模式；CLK_IN和CLK_IN#為差分參考時鐘的輸入引腳；DIFx和DIFx#為差分時鐘輸出引腳等。詳細的引腳描述可參考數(shù)據(jù)表中的表格。

電氣特性與性能

時鐘輸入?yún)?shù)

包括輸入交叉電壓、輸入擺幅、輸入壓擺率、輸入泄漏電流、輸入占空比和輸入抖動等參數(shù)。這些參數(shù)確保了時鐘信號的準確輸入和處理。

輸入/電源/通用參數(shù)

涵蓋了電源電壓、輸出電源電壓、環(huán)境工作溫度、輸入高電壓、輸入中電壓、輸入低電壓、輸入電流、輸入頻率、引腳電感、電容等參數(shù)。這些參數(shù)規(guī)定了設(shè)備的正常工作條件和性能指標。

電流消耗

不同型號的設(shè)備在不同工作條件下的電流消耗有所不同。例如，9DBV09x1在100MHz時，VDDR的典型電流為3mA，VDDIG的典型電流為6mA，VDDo1.8 + VppIo的典型電流為35mA；在掉電模式下，電流消耗顯著降低。

輸出特性

包括輸出占空比失真、輸入到輸出的偏斜、輸出到輸出的偏斜、周期到周期的抖動等參數(shù)。這些參數(shù)反映了輸出時鐘信號的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

附加PCIe相位抖動

在不同的PCIe架構(gòu)（如Common Clocked和SRIS）和不同的PCIe版本（Gen1 - Gen5）下，設(shè)備的附加PCIe相位抖動有不同的指標。這些指標對于評估設(shè)備在PCIe系統(tǒng)中的性能至關(guān)重要。

功率管理與測試負載

功率管理

通過CKPWRGD_PD#、CLK_IN、SMBus EN位和OE[x]#引腳的不同組合，可以實現(xiàn)設(shè)備的不同工作模式，如正常運行和掉電模式。

測試負載

文檔中提供了AC/DC測量和相位抖動測量的測試負載圖和參數(shù)，包括時鐘源、設(shè)備、Rs、差分Zo、L和CL等參數(shù)。這些測試負載信息對于準確評估設(shè)備的性能非常重要。

SMBus串行接口信息

寫入操作

控制器（主機）通過發(fā)送起始位、寫入地址、起始字節(jié)位置、字節(jié)計數(shù)和數(shù)據(jù)字節(jié)等步驟，將數(shù)據(jù)寫入Renesas時鐘。每個步驟都需要Renesas時鐘進行確認，最后發(fā)送停止位完成寫入操作。

讀取操作

控制器（主機）先發(fā)送起始位、寫入地址和起始字節(jié)位置，然后發(fā)送單獨的起始位和讀取地址，Renesas時鐘發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)計數(shù)和數(shù)據(jù)字節(jié)，控制器需要對每個字節(jié)進行確認，最后發(fā)送非確認位和停止位完成讀取操作。

SMBus地址選擇

通過SADR_tri引腳的狀態(tài)，可以選擇不同的SMBus地址。

寄存器配置

文檔中還介紹了多個寄存器的配置，如輸出使能寄存器、輸出和幅度控制寄存器、壓擺率控制寄存器等。這些寄存器可以通過SMBus進行配置，以實現(xiàn)不同的功能。

封裝與訂購信息

封裝

不同型號的設(shè)備采用不同的封裝，如9DBV05x1采用5x5x0.5 mm 32 - VFQFPN封裝，9DBV07x1采用5x5x0.4 mm 40 - VFQFPN封裝，9DBV09x1采用6x6x0.4 mm 48 - VFQFPN封裝。

訂購信息

提供了不同輸出數(shù)量、輸出阻抗、溫度范圍和包裝方式的訂購選項，方便用戶根據(jù)實際需求進行選擇。

總之，Renesas的9DBV05x1/9DBV07x1/9DBV09x1系列扇出緩沖器以其出色的性能、低功耗和豐富的功能，為PCIe Gen1 - 5系統(tǒng)提供了可靠的時鐘解決方案。在實際設(shè)計中，電子工程師可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇和配置該系列緩沖器，以實現(xiàn)系統(tǒng)的高性能和穩(wěn)定性。你在使用這款產(chǎn)品時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。