高性能NBSG16差分接收器/驅(qū)動(dòng)器：高頻應(yīng)用的理想之選

在電子工程的高頻應(yīng)用領(lǐng)域，一款優(yōu)秀的差分接收器/驅(qū)動(dòng)器至關(guān)重要。今天我們就來詳細(xì)探討安森美半導(dǎo)體（ON Semiconductor）推出的NBSG16，它采用SiGe工藝，能很好地滿足高頻應(yīng)用需求。

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一、器件概述

NBSG16是一款針對(duì)高頻應(yīng)用的差分接收器/驅(qū)動(dòng)器。在功能上，它與EP16和LVEP16器件相當(dāng)，但具備更高的帶寬和更低的電磁干擾（EMI）能力。其輸入集成了內(nèi)部50Ω終端電阻，能接收多種信號(hào)類型，如NECL、PECL、HSTL、LVTTL、LVCMOS、CML或LVDS；輸出則為400 mV的RSECL（Reduced Swing ECL）。

同時(shí)，該器件有內(nèi)部生成的電壓源引腳 $V{BB}$ 和 $V{MM}$。$V{BB}$ 用作單端NECL或PECL輸入的參考電壓，$V{MM}$ 用作LVCMOS輸入的參考電壓。對(duì)于單端輸入情況，未使用的互補(bǔ)差分輸入需連接到 $V{BB}$ 或 $V{MM}$ 作為開關(guān)參考電壓，這兩者還可以對(duì)交流耦合輸入進(jìn)行再偏置。使用時(shí)，要通過0.01μF電容對(duì) $V{BB}$ 和 $V{MM}$ 進(jìn)行去耦，并將電流源或吸收電流限制在0.5 mA；不使用時(shí)，應(yīng)使其輸出懸空。

二、卓越特性

高頻性能

• 最大輸入時(shí)鐘頻率典型值大于12 GHz，最大輸入數(shù)據(jù)速率典型值大于12 Gb/s，非常適合高速數(shù)據(jù)傳輸和處理應(yīng)用。
• 典型傳播延遲為120 ps，典型上升和下降時(shí)間為40 ps，能快速響應(yīng)輸入信號(hào)變化，確保信號(hào)傳輸?shù)募皶r(shí)性和準(zhǔn)確性。

輸出靈活性

• 具有RSPECL輸出，工作范圍為 $V{CC}=2.375 V$ 至3.465 V（$V{EE}=0 V$）；也有RSNECL輸出，適用于RSNECL或NECL輸入，工作范圍為 $V{CC}=0 V$，$V{EE}=-2.375 V$ 至 -3.465 V。
• RSECL輸出電平為400 mV峰 - 峰值，且為差分輸出，能有效減少干擾和噪聲。

兼容性與封裝

• 內(nèi)部輸入終端電阻為50Ω，與現(xiàn)有的2.5 V/3.3 V LVEP、EP和LVEL器件兼容，方便工程師進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)和替換。
• 提供無鉛封裝選項(xiàng)，符合環(huán)保要求，適用于對(duì)環(huán)保有嚴(yán)格要求的應(yīng)用場(chǎng)景。

三、引腳說明與注意事項(xiàng)

引腳說明

NBSG16有不同的封裝形式，如BGA - 16和QFN - 16，各引腳功能明確。例如，C2和B2為內(nèi)部50Ω終端引腳VTD；C1和B1為輸入引腳，可接收多種信號(hào)類型；B4和C4為RSECL輸出引腳等。同時(shí)，$V{EE}$ 為負(fù)電源電壓引腳，$V{CC}$ 為正電源電壓引腳，$V{MM}$ 為LVCMOS參考電壓輸出引腳，$V{BB}$ 為ECL參考電壓輸出引腳。

注意事項(xiàng)

• NC引腳必須保持懸空，所有 $V{CC}$ 和 $V{EE}$ 引腳需外部連接到電源，以保證器件正常工作。
• 封裝底部的散熱焊盤要連接到散熱通道，以提高散熱性能，確保器件在工作過程中能保持穩(wěn)定的溫度。
• 在差分配置中，當(dāng)輸入終端引腳（VTD，VTD）連接到公共終端電壓且無信號(hào)輸入時(shí)，器件可能會(huì)出現(xiàn)自振蕩現(xiàn)象，設(shè)計(jì)時(shí)需特別注意。

四、接口選項(xiàng)與特性參數(shù)

接口選項(xiàng)

根據(jù)不同的信號(hào)類型，NBSG16提供了多種接口連接方式。例如，CML接口需將VTD和VTD連接到 $V{CC}$；LVDS接口則將VTD和VTD連接在一起；對(duì)于交流耦合接口，要將VTD和VTD輸入偏置在（$V{IHCMR}$）共模范圍內(nèi)等。

特性參數(shù)

• 內(nèi)部輸入下拉電阻（D，D）為75 kΩ，內(nèi)部輸入上拉電阻（D）為36.5 kΩ。
• 靜電放電（ESD）保護(hù)方面，人體模型大于2 kV，機(jī)器模型大于100 V，能有效保護(hù)器件免受靜電損害。
• 不同封裝的濕度敏感度不同，如FCBGA - 16的有鉛封裝為3級(jí)，無鉛封裝為3級(jí)；QFN - 16的有鉛封裝為1級(jí)，無鉛封裝為1級(jí)。
• 可燃性等級(jí)為UL 94 V - 0，氧指數(shù)在28至34之間，具有良好的阻燃性能。
• 晶體管數(shù)量為167個(gè)，能很好地滿足復(fù)雜電路的設(shè)計(jì)需求。
• 該器件符合或超過JEDEC規(guī)范EIA - JESD78 IC閂鎖測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，保證了器件的可靠性和穩(wěn)定性。

五、電氣特性與性能指標(biāo)

最大額定值

• 電源電壓方面，$V{CC}$ 最大為3.6 V（$V{EE}=0 V$），$V{EE}$ 最小為 -3.6 V（$V{CC}=0 V$）。
• 輸入電壓范圍，正輸入電壓 $V{I}$ 最大為3.6 V（$V{EE}=0 V$），負(fù)輸入電壓 $V{I}$ 最小為 -3.6 V（$V{CC}=0 V$）。
• 輸出電流連續(xù)值最大為25 mA，浪涌值最大為50 mA。
• $V{BB}$ 和 $V{MM}$ 的吸收/源電流最大為1 mA。
• 工作溫度范圍為 -40°C至 +85°C，存儲(chǔ)溫度范圍為 -65°C至 +150°C。
• 不同封裝和工作條件下的熱阻有所不同，如FCBGA - 16在不同風(fēng)速下的熱阻為86°C/W至108°C/W，QFN - 16為35.2°C/W至41.6°C/W；結(jié)到外殼的熱阻，F(xiàn)CBGA - 16為5°C/W，QFN - 16為4.0°C/W。
• 波峰焊溫度有鉛為225°C，無鉛為265°C。

直流和交流特性

• 不同電源電壓（如 $V{CC}=2.5 V$、$V{CC}=3.3 V$ 等）和輸入輸出配置下，器件的直流特性參數(shù)（如負(fù)電源電流、輸出高電壓、輸出電壓幅度等）有所不同，但都能在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。
• 交流特性方面，最大頻率典型值為12 GHz，傳播延遲在90 ps至145 ps之間，占空比失調(diào)在3 ps至15 ps之間，RMS隨機(jī)時(shí)鐘抖動(dòng)在0.2 ps至2 ps之間等，這些參數(shù)展示了器件在高頻下的良好性能。

六、訂購與封裝信息

訂購信息

NBSG16有多種不同封裝和型號(hào)可供選擇，如FCBGA - 16和QFN - 16封裝，且都有有鉛和無鉛版本。同時(shí)，提供了多種包裝形式，如卷帶包裝和托盤包裝等，方便不同用戶的采購需求。

封裝尺寸

文檔詳細(xì)給出了FCBGA - 16和QFN - 16封裝的尺寸信息和公差要求，在PCB設(shè)計(jì)時(shí)，工程師可根據(jù)這些信息進(jìn)行合理的布局和布線，以確保器件的安裝和使用。

NBSG16憑借其出色的高頻性能、豐富的接口選項(xiàng)、良好的兼容性和可靠性，成為高頻應(yīng)用領(lǐng)域的一款優(yōu)秀器件。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，工程師需要根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景和需求，合理選擇器件的封裝、電源配置和接口連接方式，以充分發(fā)揮其性能優(yōu)勢(shì)。你在使用類似器件時(shí)遇到過哪些問題呢？歡迎交流分享。