SN74SSTL16857 14位SSTL_2寄存器緩沖器：設(shè)計(jì)與應(yīng)用解析
SN74SSTL16857 14位SSTL_2寄存器緩沖器：設(shè)計(jì)與應(yīng)用解析
在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，寄存器緩沖器是不可或缺的組件，它能夠有效處理數(shù)據(jù)傳輸和信號(hào)轉(zhuǎn)換等問題。今天，我們就來(lái)深入探討德州儀器（Texas Instruments）的SN74SSTL16857 14位SSTL_2寄存器緩沖器，看看它有哪些特性和應(yīng)用場(chǎng)景。
一、產(chǎn)品概述
SN74SSTL16857是德州儀器Widebus系列的一員，專為2.3V至3.6V的 (V_{CC}) 操作以及SSTL_2數(shù)據(jù)輸入和輸出電平而設(shè)計(jì)。它支持SSTL_2信號(hào)的數(shù)據(jù)輸入和輸出，在復(fù)位引腳（RESET）上支持LVTTL開關(guān)電平，采用差分CLK信號(hào)直通架構(gòu)，優(yōu)化了PCB布局，并且符合SSTL_2 Class II規(guī)范。
1. 關(guān)鍵特性
- 信號(hào)兼容性：除LVCMOS復(fù)位（RESET）輸入外，所有輸入都與JEDEC標(biāo)準(zhǔn)的SSTL_2兼容，所有輸出都與SSTL_2 Class II兼容。
- 復(fù)位功能：當(dāng)RESET為低電平時(shí)，差分輸入接收器禁用，允許未驅(qū)動(dòng)（浮動(dòng)）的數(shù)據(jù)和時(shí)鐘輸入。同時(shí)，所有寄存器復(fù)位，所有輸出被強(qiáng)制為低電平。
- ESD保護(hù)：靜電放電（ESD）保護(hù)超過JESD 22標(biāo)準(zhǔn)，包括2000V人體模型（A114 - A）、200V機(jī)器模型（A115 - A）和1000V帶電設(shè)備模型（C101）。
- 閂鎖性能：閂鎖性能超過100mA（根據(jù)JESD 78，Class II）。
二、引腳與功能
1. 引腳描述
| SN74SSTL16857采用塑料薄收縮小外形封裝（DGG），共有48個(gè)引腳，包括數(shù)據(jù)輸入（D1 - D14）、數(shù)據(jù)輸出（Q1 - Q14）、電源引腳（(V{CC})、(V{DDQ})、GND）、時(shí)鐘引腳（CLK）、參考電壓引腳（(V_{REF})）和復(fù)位引腳（RESET）等。具體引腳分布如下表所示： | (TOP VIEW) | ||
|---|---|---|---|
| Q1 | 48 | D1 | |
| Q2 | 47 | D2 | |
| GND | 46 | GND | |
| (V_{DDQ}) | 45 | (V_{CC}) | |
| Q3 | 44 | D3 | |
| Q4 | 43 | D4 | |
| Q5 | 42 | D5 | |
| GND | 41 | D6 | |
| (V_{DDQ}) | 40 | D7 | |
| Q6 | 39 | CLK | |
| Q7 | 38 | CLK | |
| (V_{DDQ}) | 37 | (V_{CC}) | |
| GND | 36 | GND | |
| Q8 | 35 | (V_{REF}) | |
| Q9 | 34 | RESET | |
| (V_{DDQ}) | 33 | D8 | |
| GND | 32 | D9 | |
| Q10 | 31 | D10 | |
| Q11 | 30 | D11 | |
| Q12 | 29 | D12 | |
| (V_{DDQ}) | 28 | (V_{CC}) | |
| GND | 27 | GND | |
| Q13 | 26 | D13 | |
| Q14 | 25 | D14 |
2. 功能表
| 每個(gè)觸發(fā)器的功能表如下： | INPUTS | OUTPUT Q | |||
|---|---|---|---|---|---|
| RESET | CLK | (overline{CLK}) | D | ||
| L | X | X | X | L | |
| H | ↓ | ↑ | H | H | |
| H | ↓ | ↑ | L | L | |
| H | L or H | L or H | X | Q0 |
從功能表中我們可以看出，當(dāng)RESET為低電平時(shí)，輸出Q為低電平；當(dāng)RESET為高電平時(shí)，輸出Q根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)和數(shù)據(jù)輸入D的狀態(tài)變化。
三、電氣特性
1. 絕對(duì)最大額定值
在使用SN74SSTL16857時(shí)，需要注意其絕對(duì)最大額定值，以避免對(duì)器件造成永久性損壞。以下是一些關(guān)鍵的絕對(duì)最大額定值：
- 電源電壓范圍（(V{CC}) 或 (V{DDQ})）： -0.5V至4.6V
- 輸入電壓范圍（(V{I})）： -0.5V至 (V{DDQ}) + 0.5V
- 輸出電壓范圍（(V{O})）： -0.5V至 (V{DDQ}) + 0.5V
- 輸入鉗位電流（(I{IK})，(V{I}<0)）： -50mA
- 輸出鉗位電流（(I{OK})，(V{O}<0)）： -50mA
- 連續(xù)輸出電流（(I{O})，(V{O}=0) 至 (V_{DDQ})）： ±50mA
- 每個(gè) (V{CC})、(V{DDQ}) 或GND的連續(xù)電流： ±100mA
- 封裝熱阻（(theta_{JA})）： 70°C/W
- 存儲(chǔ)溫度范圍（(T_{stg})）： -65°C至150°C
2. 推薦工作條件
| 為了確保器件的正常工作，需要在推薦工作條件下使用。以下是一些關(guān)鍵的推薦工作條件： | MIN | NOM | MAX | UNIT | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| (V_{CC}) | 電源電壓 | (V_{DDQ}) | 3.6 | V | |||
| (V_{DDQ}) | 輸出電源電壓 | 2.3 | 2.7 | V | |||
| (V_{REF}) | 參考電壓（(V{REF} = V{DDQ}/2)） | 1.15 | 1.25 | 1.35 | V | ||
| (V_{TT}) | 終端電壓 | (V_{REF}-40 mV) | (V_{REF}) | (V_{REF}+40 mV) | V | ||
| (V_{I}) | 輸入電壓 | 0 | (V_{CC}) | V | |||
| (V_{IH}) | AC高電平輸入電壓 | 數(shù)據(jù)輸入 | (V_{REF}+350 mV) | V | |||
| (V_{IL}) | AC低電平輸入電壓 | 數(shù)據(jù)輸入 | (V_{REF}-350 mV) | V | |||
| (V_{IH}) | DC高電平輸入電壓 | 數(shù)據(jù)輸入 | (V_{REF}+180 mV) | V | |||
| (V_{IL}) | DC低電平輸入電壓 | 數(shù)據(jù)輸入 | (V_{REF}-180 mV) | V | |||
| (V_{IH}) | 高電平輸入電壓 | RESET | 2 | V | |||
| (V_{IL}) | 低電平輸入電壓 | RESET | 0.8 | V | |||
| (V_{ICR}) | 共模輸入電壓范圍 | CLK, (overline{CLK}) | 0.97 | 1.53 | V | ||
| (V_{I(PP)}) | 峰 - 峰輸入電壓 | CLK, (overline{CLK}) | 360 | mV | |||
| (I_{OH}) | 高電平輸出電流 | -20 | mA | ||||
| (I_{OL}) | 低電平輸出電流 | 20 | mA | ||||
| (T_{A}) | 工作自由空氣溫度 | 0 | 70 | °C |
3. 電氣特性參數(shù)
| 在推薦工作自由空氣溫度范圍內(nèi)，SN74SSTL16857的一些典型電氣特性參數(shù)如下： | PARAMETER | TEST CONDITIONS | (V_{CC}) | MIN | TYP | MAX | UNIT | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| (V_{IK}) | (I=-18 mA) | 2.3V | -1.2 | V | |||||
| (V_{OH}) | (I_{OH}=-100 mu A) | 2.3V至2.7V | (V_{CC}-0.2) | V | |||||
| (I_{OH} = -8 mA) | 2.3V | 1.95 | |||||||
| (I_{OH}=-16 mA) | 1.95 | ||||||||
| (V_{OL}) | (I_{OL}=100mu A) | 2.3V至2.7V | 0.2 | ||||||
| (I_{OL} = 8 mA) | 2.3V | 0.35 | V | ||||||
| (I_{OL} = 16 mA) | 0.35 | ||||||||
| (I_{I}) | 數(shù)據(jù)輸入 | (V_{I}=1.7V) 或 (0.8V) | (V_{REF} = 1.15 V) 或 (1.35 V) | 2.7V | ±5 | (mu A) | |||
| (V_{I}=2.7 V) 或 0 | |||||||||
| ±5 | |||||||||
| (V_{I}=1.7 V) 或 (0.8V) | 3.6 V | ±5 | |||||||
| (V_{REF} = 1.15 V) 或 (1.35 V) | |||||||||
| (V_{I}=2.7V) 或 0 | ±5 | ||||||||
| CLK, (overline{CLK}) | (V_{I}=1.7 V) 或 (0.8V) | (V_{REF} = 1.15 V) 或 (1.35 V) | 2.7V | ±1 | mA | ||||
| (V_{I}=2.7V) 或 0 | ±1 | ||||||||
| (V_{I}=1.7 V) 或 (0.8V) | (V_{REF} = 1.15 V) 或 (1.35 V) | 3.6 V | ±1 | ||||||
| (V_{I}=2.7V) 或 0 | ±1 | ||||||||
| RESET | (V{I}=V{CC}) 或GND | 2.7V 3.6 V | ±5 | (mu A) | |||||
| ±5 | |||||||||
| (V_{REF}) | (V_{REF} = 1.15 V) 或 (1.35 V) | 2.7V | ±5 | ||||||
| 3.6 V | ±5 | ||||||||
| (I_{CC}) | (V_{I}=1.7 V) 或 (0.8V) | (I_{O}=0) | 2.7V | 90 | mA | ||||
| (V_{I}=2.7 V) 或 0 | 90 | ||||||||
| (V_{I}=1.7V) 或 (0.8V) | (I_{O}=0) | 3.6 V | 90 | ||||||
| (V_{I}=2.7V) 或 0 | 90 | ||||||||
| (C_{i}) | RESET | 2.5 V | 3 | pF | |||||
| 數(shù)據(jù)輸入 | (V_{I}=1.7V) 或 (0.8V) | 2.5 | |||||||
| RESET | (V_{I}=1.7V) 或 (0.8V) | 3.3 V | 3 | ||||||
| 數(shù)據(jù)輸入 | 2.5 |
這些參數(shù)對(duì)于設(shè)計(jì)電路時(shí)的電源選擇、信號(hào)匹配等方面具有重要的參考價(jià)值。
四、時(shí)序要求
| 在推薦工作自由空氣溫度范圍內(nèi)，SN74SSTL16857的時(shí)序要求如下： | (V_{CC}=2.5V pm 0.2 V) | (V_{CC}=3.3V pm 0.3V) | UNIT | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MIN | MAX | MIN | MAX | |||||
| (f_{clock}) | 時(shí)鐘頻率 | 150 | 150 | MHz | ||||
| (W) | 脈沖持續(xù)時(shí)間，CLK, (overline{CLK}) 高或低 | 3.3 | 3.3 | ns | ||||
| (t_{su}) | 建立時(shí)間 | 數(shù)據(jù)在CLK↑, (overline{CLK}) ↓ 之前 | 1.1 | 1.75 | ns | |||
| RESET高電平在CLK↑, (overline{CLK}) ↓ 之前 | 0.6 | 1.1 | ||||||
| (t_{h}) | 保持時(shí)間，數(shù)據(jù)在CLK↑, (overline{CLK}) ↓ 之后 | 0.7 | 0.7 | ns |
了解這些時(shí)序要求，能夠幫助我們正確地設(shè)計(jì)時(shí)鐘信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)的時(shí)序關(guān)系，確保器件的正常工作。
五、封裝與訂購(gòu)信息
1. 封裝形式
SN74SSTL16857采用塑料薄收縮小外形封裝（DGG），共有48個(gè)引腳。這種封裝形式適合在PCB上進(jìn)行高密度布局。
2. 訂購(gòu)信息
| 以下是一些可訂購(gòu)的器件型號(hào)及其相關(guān)信息： | Orderable Device | Status (1) | Package Type | Package Drawing | Pins Package Qty | Eco Plan (2) | Lead/Ball Finish | MSL Peak Temp (3) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 74SSTL16857DGGRE4 | ACTIVE | TSSOP | DGG | 48 | 2000 | Green (RoHS & no Sb/Br) | CU NIPDAU | Level - 1 - 260C - UNLIM | |
| 74SSTL16857DGGRG4 | ACTIVE | TSSOP | DGG | 48 | 2000 | Green (RoHS & no Sb/Br) | CU NIPDAU | Level - 1 - 260C - UNLIM | |
| SN74SSTL16857DGGR | ACTIVE | TSSOP | DGG | 48 | 2000 | Green (RoHS & no Sb/Br) | CU NIPDAU | Level - 1 - 260C - UNLIM |
六、應(yīng)用與注意事項(xiàng)
1. 應(yīng)用場(chǎng)景
SN74SSTL16857適用于需要高速數(shù)據(jù)傳輸和信號(hào)處理的應(yīng)用場(chǎng)景，如通信設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)、工業(yè)自動(dòng)化等。其SSTL_2信號(hào)兼容性和高速時(shí)鐘頻率能夠滿足這些應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率和信號(hào)質(zhì)量的要求。
2. 注意事項(xiàng)
- 在使用過程中，所有未使用的輸入必須連接到 (V_{CC}) 或GND，以確保器件的正常工作。
- 為了確保寄存器在穩(wěn)定時(shí)鐘提供之前有定義的輸出，在上電期間必須將RESET保持在低電平狀態(tài)。
- 在設(shè)計(jì)PCB時(shí)，要注意差分CLK信號(hào)的布局，以充分發(fā)揮其直通架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，優(yōu)化PCB布局。
總之，SN74SSTL16857是一款功能強(qiáng)大的14位SSTL_2寄存器緩沖器，
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?SN74SSTVF16857 14位注冊(cè)緩沖器技術(shù)文檔總結(jié)
該14位寄存器緩沖器設(shè)計(jì)用于2.3V至2.7V V~CC~操作。
除LVCMOS復(fù)位（RESET）\輸入外，所有輸入均為SSTL_2。
評(píng)論