9DBV05x1/9DBV07x1/9DBV09x1：PCIe Gen1 - 5出色的低功耗緩沖器

在當(dāng)今的電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，PCIe技術(shù)的發(fā)展日新月異，對(duì)于高性能、低功耗的時(shí)鐘緩沖器需求也日益增長(zhǎng)。Renesas的9DBV05x1/9DBV07x1/9DBV09x1系列扇出緩沖器就是滿(mǎn)足這一需求的優(yōu)秀解決方案。下面，我們就來(lái)詳細(xì)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。它們分別具有5、7或9個(gè)輸出，每個(gè)輸出都有一個(gè)OE#引腳，以支持PCIe CLKREQ#功能。此外，這些設(shè)備還有3個(gè)可選的SMBus地址，為設(shè)計(jì)提供了更大的靈活性。

PCIe時(shí)鐘架構(gòu)

該系列緩沖器支持多種PCIe時(shí)鐘架構(gòu)，包括常見(jiàn)的Common Clocked (CC)架構(gòu)，以及帶或不帶擴(kuò)頻功能的Independent Reference (IR)架構(gòu)（SRIS、SRNS）。不同的架構(gòu)可以滿(mǎn)足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求，工程師可以根據(jù)具體設(shè)計(jì)進(jìn)行選擇。

典型應(yīng)用

• 服務(wù)器/高性能計(jì)算：在服務(wù)器和高性能計(jì)算領(lǐng)域，對(duì)時(shí)鐘信號(hào)的穩(wěn)定性和低抖動(dòng)要求極高。9DBV05x1/9DBV07x1/9DBV09x1能夠提供高質(zhì)量的時(shí)鐘信號(hào)，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
• nVME存儲(chǔ)：nVME存儲(chǔ)設(shè)備需要快速、準(zhǔn)確的時(shí)鐘信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸。該系列緩沖器可以滿(mǎn)足其對(duì)時(shí)鐘信號(hào)的嚴(yán)格要求。
• 網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)時(shí)鐘信號(hào)的同步性和低延遲有較高要求。9DBV05x1/9DBV07x1/9DBV09x1可以提供穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)，保證網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性。
• 加速器：加速器通常需要高速、低抖動(dòng)的時(shí)鐘信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)高效的計(jì)算。該系列緩沖器可以為加速器提供所需的時(shí)鐘支持。
• 工業(yè)控制：工業(yè)控制環(huán)境對(duì)設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性要求較高。9DBV05x1/9DBV07x1/9DBV09x1具有寬溫度范圍和低功耗的特點(diǎn)，適合工業(yè)控制應(yīng)用。

關(guān)鍵規(guī)格

• 低抖動(dòng)：PCIe Gen5 CC附加相位抖動(dòng) < 40fs RMS，12kHz - 20MHz附加相位抖動(dòng)在156.25MHz時(shí)典型值為165fs RMS，并且skew < 50 ps，能夠提供高質(zhì)量的時(shí)鐘信號(hào)。
• 低功耗：功耗低至41mW（典型值），有助于降低系統(tǒng)的整體功耗。
• 寬工作頻率：工作頻率范圍為1MHz - 200MHz，可以滿(mǎn)足不同應(yīng)用的需求。

產(chǎn)品特性

輸出特性

• 低功耗HCSL輸出：具有5 - 9個(gè)低功耗HCSL (LP - HCSL)輸出。其中，100Ω輸出的9DBVxx41型號(hào)每個(gè)輸出對(duì)可省去4個(gè)電阻；33Ω輸出的9DBVxx31型號(hào)每個(gè)輸出對(duì)可省去2個(gè)電阻，適用于85Ω和100Ω系統(tǒng)。
• 易于交流耦合：可以輕松與其他邏輯系列進(jìn)行交流耦合，具體可參考應(yīng)用筆記AN - 891。

  功能特性

• 擴(kuò)頻兼容：支持?jǐn)U頻功能，有助于降低電磁干擾。
• OE#引腳支持PCIe CLKREQ#功能：可以方便地控制輸出的啟用和禁用。
• 3個(gè)可選的SMBus地址：提供了更大的設(shè)計(jì)靈活性。
• 3.3V容忍SMBus接口：增強(qiáng)了與其他設(shè)備的兼容性。
• SMBus可選擇特性：可以根據(jù)客戶(hù)需求進(jìn)行優(yōu)化，包括每個(gè)輸出的單獨(dú)壓擺率控制、差分輸出幅度等。設(shè)備包含默認(rèn)配置，即使不使用SMBus接口也能正常工作。
• 寬溫度范圍：工作溫度范圍為 - 40°C至 + 85°C，適用于各種惡劣環(huán)境。

引腳分配與描述

不同型號(hào)的9DBV05x1、9DBV07x1和9DBV09x1具有不同的引腳分配，詳細(xì)的引腳描述可以參考數(shù)據(jù)表中的表格。這些引腳包括輸入引腳（如CLK_IN、CLK_IN#）、輸出引腳（如DIF0 - DIF8）、電源引腳（如VDDDIG1.8、VDDIO、VDDO1.8、VDDR1.8）以及控制引腳（如^CKPWRGD_PD#、vOE0# - vOE8#）等。了解這些引腳的功能和使用方法對(duì)于正確設(shè)計(jì)電路至關(guān)重要。

電氣特性

時(shí)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(dòng)等參數(shù)。這些參數(shù)保證了時(shí)鐘信號(hào)的準(zhǔn)確輸入。

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)為電路設(shè)計(jì)提供了重要的參考。

輸出特性參數(shù)

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(dòng)等。這些參數(shù)反映了輸出時(shí)鐘信號(hào)的質(zhì)量。

附加PCIe相位抖動(dòng)

針對(duì)不同的PCIe Gen版本（Gen1 - Gen5）和不同的時(shí)鐘架構(gòu)（CC、SRIS），給出了附加PCIe相位抖動(dòng)的參數(shù)。這些參數(shù)對(duì)于評(píng)估緩沖器在PCIe系統(tǒng)中的性能非常重要。

功率管理

通過(guò)CKPWRGD_PD#、CLK_IN、SMBus EN位和OE[x]#引腳的不同組合，可以實(shí)現(xiàn)不同的功率管理模式，包括正常運(yùn)行模式和功率下降模式。這有助于根據(jù)實(shí)際需求降低系統(tǒng)功耗。

測(cè)試負(fù)載

文檔中給出了用于AC/DC測(cè)量和相位抖動(dòng)測(cè)量的測(cè)試負(fù)載電路和參數(shù)。這些測(cè)試負(fù)載對(duì)于準(zhǔn)確測(cè)量緩沖器的性能至關(guān)重要。

SMBus串行接口信息

詳細(xì)介紹了如何通過(guò)SMBus接口進(jìn)行寫(xiě)入和讀取操作，包括寫(xiě)入和讀取的步驟以及相關(guān)的寄存器配置。這為工程師進(jìn)行設(shè)備配置和控制提供了指導(dǎo)。

總結(jié)

Renesas的9DBV05x1/9DBV07x1/9DBV09x1系列扇出緩沖器具有低功耗、高性能、低抖動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，適用于多種PCIe應(yīng)用場(chǎng)景。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，工程師需要根據(jù)具體需求選擇合適的型號(hào)，并合理配置引腳和參數(shù)，以充分發(fā)揮該系列緩沖器的性能。同時(shí)，要注意遵循文檔中的測(cè)試負(fù)載和電氣特性要求，確保設(shè)計(jì)的可靠性和穩(wěn)定性。你在使用這款緩沖器時(shí)遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。