フロースルーピン配置のクワッドLVDSラインドライバ

19-1927; Rev 0; 2/01
フロースルーピン配置の
クワッドLVDSラインドライバ
特長 _______________________________
MAX9123は、高データ速度、低電力及び低ノイズを
必要とするアプリケーションに最適なクワッド低電圧差動
信号(LVDS)差動ラインドライバです。MAX9123は、
インピーダンスが約100Ωに調整された媒体を通じて
最大800Mbps(400MHz)の速度でデータを伝送する
ことが保証されています。伝送媒体としては回路基板
トレース、バックプレーン又はケーブルが可能です。
♦ フロースルーピン配置
プリント基板レイアウトを簡略化
クロストークを低減
MAX9123は、4つのLVTTL/LVCMOS入力レベルを
受付け、それらをLVDS出力信号に変換します。さらに、
2つのイネーブル入力(EN及びEN )を通じて4つの出力
全てをハイインピーダンス状態に設定することができ
ます。これにより、ハイインピーダンス中にデバイスを
超低電力状態 (16mW typ)に設定することができます。
イネーブルは4つのトランスミッタ全てに共通です。出力
は ANSI TIA/EIA-644 LVDS規格に準拠しています。
フロースルーピン配置によりプリント基板レイアウト
がシンプルになり、LVTTL/LVCMOS入力とLVDS出力を
分離することによりクロストークが低減されています。
MAX9123は+3.3Vの単一電源で動作し、仕様温度範囲
は-40℃∼+85℃です。パッケージは16ピンTSSOP及び
SOPです。終端処理が内蔵され、フロースルーピン配置
を備えたクワッドLVDSラインレシーバについては、
MAX9121/MAX9122*データシートを参照して下さい。
♦ DS90LV047Aとピンコンパチブル
♦ 保証データレート：800Mbps
♦ 最大パルススキュー：250ps
♦ TIA/EIA-644 LVDS規格に準拠
♦ 単一電源：+3.3V
♦ パッケージ：16ピンTSSOP及びSOP
型番 _______________________________
PART
TEMP. RANGE
PIN-PACKAGE
MAX9123EUE
-40°C to +85°C
16 TSSOP
MAX9123ESE
-40°C to +85°C
16 SO
標準アプリケーション回路 _____________
LVDS SIGNALS
アプリケーション_____________________
ディジタルコピー機
レーザプリンタ
セルラ電話ベース
ステーション
アッドドロップマルチ
プレクサ
ディジタル
クロスコネクト
DSLAM
ネットワークスイッチ/
ルータ
バックプレーン
インターコネクト
クロック分配
ピン配置 ____________________________
MAX9122*
MAX9123
TX
107Ω
RX
TX
107Ω
RX
LVTTL/CMOS
DATA INPUT
LVTTL/CMOS
DATA OUTPUT
TOP VIEW
EN 1
16 OUT1-
IN1 2
15 OUT1+
IN2 3
14 OUT2+
VCC 4
MAX9123
107Ω
RX
TX
107Ω
RX
13 OUT2-
GND 5
12 OUT3-
IN3 6
11 OUT3+
IN4 7
10 OUT4+
EN 8
TX
9
OUT4-
100Ω SHIELDED TWISTED CABLE OR MICROSTRIP PC BOARD TRACES
TSSOP/SO
* 開発中。発売時期についてはお問い合わせ下さい。
________________________________________________________________ Maxim Integrated Products
1
本データシートに記載された内容は、英語によるマキシム社の公式なデータシートを翻訳したものです。翻訳により生じる相違及び誤りに
ついての責任は負いかねます。正確な内容の把握にはマキシム社の英語のデータシートをご参照下さい。
無料サンプル及び最新版データシートの入手にはマキシム社のホームページをご利用下さい。www.maxim-ic.com
MAX9123
概要 _______________________________
MAX9123
フロースルーピン配置の
クワッドLVDSラインドライバ
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS
VCC to GND ...........................................................-0.3V to +4.0V
IN_, EN, EN to GND....................................-0.3V to (VCC + 0.3V)
OUT_+, OUT_- to GND..........................................-0.3V to +3.9V
Short-Circuit Duration (OUT_+, OUT_-) .....................Continuous
Continuous Power Dissipation (TA = +70°C)
16-Pin TSSOP (derate 9.4mW/°C above +70°C) .........755mW
16-Pin SO (derate 8.7mW/°C above +70°C)................696mW
Storage Temperature Range .............................-65°C to +150°C
Maximum Junction Temperature .....................................+150°C
Operating Temperature Range ...........................-40°C to +85°C
Lead Temperature (soldering, 10s) .................................+300°C
ESD Protection
Human Body Model, IN_, OUT_+, OUT_-.......................±4kV
Stresses beyond those listed under “Absolute Maximum Ratings” may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and functional
operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated in the operational sections of the specifications is not implied. Exposure to
absolute maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability.
DC ELECTRICAL CHARACTERISTICS
(VCC = +3.0V to +3.6V, RL = 100Ω ±1%, TA = -40°C to +85°C. Typical values are at VCC = +3.3V, TA = +25°C, unless otherwise
noted.) (Notes 1, 2)
PARAMETER
SYMBOL
CONDITIONS
MIN
TYP
MAX
UNITS
250
368
450
mV
1
35
mV
1.25
1.375
V
4
25
mV
LVDS OUTPUT (OUT_+, OUT_-)
Differential Output Voltage
VOD
Figure 1
∆VOD
Figure 1
VOS
Figure 1
Change in Magnitude of VOS
Between Complementary Output
States
∆VOS
Figure 1
Output High Voltage
VOH
Output Low Voltage
VOL
Differential Output Short-Circuit
Current (Note 3)
IOSD
Change in Magnitude of VOD
Between Complementary Output
States
Offset Voltage
1.125
1.6
0.90
V
V
Enabled, VOD = 0
-9
mA
-9
mA
Output Short-Circuit Current
IOS
OUT_+ = 0 at IN_ = VCC or OUT_- = 0 at IN_
= 0, enabled
Output High-Impedance Current
IOZ
EN = low and EN = high, OUT_+ = 0 or VCC,
OUT_- = 0 or VCC , RL = ∞
-10
10
µA
Power-Off Output Current
IOFF
VCC = 0 or open, OUT_+ = 0 or 3.6V, OUT_= 0 or 3.6V, RL = ∞
-20
20
µA
-3.8
INPUTS (IN_, EN, EN)
High-Level Input Voltage
VIH
2.0
VCC
V
Low-Level Input Voltage
VIL
GND
0.8
V
Input Current
IIN
IN_, EN, EN = 0 or VCC
-20
20
µA
No-Load Supply Current
ICC
RL = ∞, IN_ = VCC or 0 for all channels
9.2
11
mA
Loaded Supply Current
ICCL
22.7
30
mA
Disabled Supply Current
ICCZ
RL = 100Ω, IN_ = VCC or 0 for all channels
Disabled, IN_ = VCC or 0 for all channels,
EN = 0, EN = VCC
4.9
6
mA
SUPPLY CURRENT
2
_______________________________________________________________________________________
フロースルーピン配置の
クワッドLVDSラインドライバ
(VCC = +3.0V to +3.6V, RL = 100Ω ±1%, CL = 15pF, TA = -40°C to +85°C. Typical values are at VCC = +3.3V, TA = +25°C, unless
otherwise noted.) (Notes 4, 5, 6)
PARAMETER
SYMBOL
CONDITIONS
MIN
TYP
MAX
UNITS
Differential Propagation Delay
High to Low
tPHLD
Figures 2 and 3
0.7
1.7
ns
Differential Propagation Delay
Low to High
tPLHD
Figures 2 and 3
0.7
1.7
ns
Differential Pulse Skew (Note 7)
tSKD1
Figures 2 and 3
0.04
0.25
ns
Differential Channel-to-Channel
Skew (Note 8)
tSKD2
Figures 2 and 3
0.07
0.35
ns
Differential Part-to-Part Skew
(Note 9)
tSKD3
Figures 2 and 3
0.13
0.8
ns
Differential Part-to-Part Skew
(Note 10)
tSKD4
0.43
1.0
ns
ns
Rise Time
Figures 2 and 3
tTLH
Figures 2 and 3
0.2
0.39
1.0
Fall Time
tTHL
Figures 2 and 3
0.2
0.39
1.0
ns
Disable Time High to Z
tPHZ
Figures 4 and 5
2.7
5
ns
Disable Time Low to Z
tPLZ
Figures 4 and 5
2.7
5
ns
Enable Time Z to High
tPZH
Figures 4 and 5
2.3
7
ns
Enable Time Z to Low
tPZL
Figures 4 and 5
2.3
7
ns
Maximum Operating Frequency
(Note 11)
fMAX
400
MHz
Note 1: Maximum and minimum limits over temperature are guaranteed by design and characterization. Devices are 100% tested
at TA = +25°C.
Note 2: Currents into the device are positive, and current out of the device is negative. All voltages are referenced to ground except
VOD.
Note 3: Guaranteed by correlation data.
Note 4: AC parameters are guaranteed by design and characterization.
Note 5: CL includes probe and jig capacitance.
Note 6: Signal generator conditions for dynamic tests: VOL = 0, VOH = 3V, f = 100MHz, 50% duty cycle, RO = 50Ω, tR ≤ 1ns, tF ≤
1ns (0% to 100%).
Note 7: tSKD1 is the magnitude difference of differential propagation delay. tSKD1 = |tPHLD - tPLHD|.
Note 8: tSKD2 is the magnitude difference of tPHLD or tPLHD of one channel to the tPHLD or tPLHD of another channel on the same
device.
Note 9: tSKD3 is the magnitude difference of any differential propagation delays between devices at the same VCC and within 5°C
of each other.
Note 10: tSKD4 is the magnitude difference of any differential propagation delays between devices operating over the rated supply
and temperature ranges.
Note 11: fMAX signal generator conditions: VOL = 0, VOH = 3V, f = 400MHz, 50% duty cycle, RO = 50Ω, tR ≤ 1ns, tF ≤ 1ns (0% to
100%). Transmitter output criteria: duty cycle = 45% to 55%, VOD ≥ 250mV.
_______________________________________________________________________________________
3
MAX9123
SWITCHING CHARACTERISTICS
標準動作特性 _______________________________________________________________
(VCC = +3.3V, RL = 100Ω, CL = 15pF, TA = +25°C, unless otherwise noted.)
OUTPUT LOW VOLTAGE
vs. POWER-SUPPLY VOLTAGE
1.094
1.092
1.090
1.090
3.3
POWER-SUPPLY VOLTAGE (V)
OUTPUT HIGH-IMPEDANCE STATE CURRENT
vs. POWER-SUPPLY VOLTAGE
DIFFERENTIAL OUTPUT VOLTAGE
vs. POWER SUPPLY
-100
-150
-200
-3.670
-3.665
-3.660
-3.655
385
3.0
380
375
370
365
360
355
POWER-SUPPLY VOLTAGE (V)
OFFSET VOLTAGE
vs. POWER-SUPPLY VOLTAGE
1.256
1.252
1.248
1.244
3.3
500
450
400
350
100
110
120
130
140
POWER-SUPPLY VOLTAGE (V)
LOAD RESISTOR (Ω)
POWER-SUPPLY CURRENT
vs. FREQUENCY
POWER-SUPPLY CURRENT
vs. POWER-SUPPLY VOLTAGE
VIN = 0 to 3V
38
90
3.6
40
POWER-SUPPLY CURRENT (mA)
MAX9123 toc07
1.260
550
300
3.0
3.6
3.6
600
35
33
30
28
ALL SWITCHING
25
25.0
POWER-SUPPLY CURRENT (mA)
3.3
MAX9123 toc08
3.0
3.3
DIFFERENTIAL OUTPUT VOLTAGE
vs. LOAD RESISTOR
350
-250
MAX9123 toc03
-3.675
POWER-SUPPLY VOLTAGE (V)
MAX9123 toc05
-50
390
DIFFERENTIAL OUTPUT VOLTAGE (V)
VIN = VCC or
GND
-3.680
3.6
POWER-SUPPLY VOLTAGE (V)
0
-3.685
-3.650
3.0
3.6
-3.690
MAX9123 toc06
1.092
3.3
MAX9123 toc02
1.096
VIN = VCC or
GND
-3.695
FREQ = 1MHz
VIN = 0 to 3V
24.0
150
MAX9123 toc09
1.094
1.098
-3.700
DIFFERENTIAL OUTPUT VOLTAGE (mV)
OUTPUT LOW VOLTAGE (V)
1.096
3.0
OUTPUT HIGH-IMPEDANCE STATE CURRENT (pA)
1.100
MAX9123 toc01
1.098
MAX9123 toc04
OUTPUT HIGH VOLTAGE (V)
1.100
OUTPUT SHORT-CIRCUIT CURRENT
vs. POWER-SUPPLY VOLTAGE
OUTPUT SHORT-CIRCUIT CURRENT (mA)
OUTPUT HIGH VOLTAGE
vs. POWER-SUPPLY VOLTAGE
OFFSET VOLTAGE (V)
MAX9123
フロースルーピン配置の
クワッドLVDSラインドライバ
23.0
22.0
21.0
23
ONE SWITCHING
1.240
3.3
POWER-SUPPLY VOLTAGE (V)
4
20.0
20
3.0
3.6
0.1
1
10
FREQUENCY (MHz)
100
1000
3.0
3.3
POWER-SUPPLY VOLTAGE (V)
_______________________________________________________________________________________
3.6
フロースルーピン配置の
クワッドLVDSラインドライバ
(VCC = +3.3V, RL = 100Ω, CL = 15pF, TA = +25°C, unless otherwise noted.)
22.0
21.0
20.0
1.550
1.500
1.600
MAX9123 toc11
FREQ = 1MHz
DIFFERENTIAL PROPAGATION DELAY (ns)
23.0
1.600
DIFFERENTIAL PROPAGATION DELAY (ns)
tPLHD
1.450
1.400
tPHLD
1.350
1.300
1.250
-15
10
35
60
85
3.0
AMBIENT TEMPERATURE (°C)
3.3
1.400
1.300
tPHLD
FREQ = 1MHz
1.200
-40
3.6
-15
FREQ = 1MHz
200
60
40
FREQ = 1MHz
175
DIFFERENTIAL SKEW (ps)
80
35
60
85
DIFFERENTIAL SKEW
vs. AMBIENT TEMPERATURE
MAX9123 toc13
100
10
AMBIENT TEMPERATURE (°C)
POWER-SUPPLY VOLTAGE (V)
DIFFERENTIAL SKEW
vs. POWER-SUPPLY VOLTAGE
DIFFERENTIAL SKEW (ps)
tPLHD
1.100
1.200
150
125
100
75
50
20
25
0
0
3.3
3.6
-40
POWER-SUPPLY VOLTAGE (V)
390
380
370
tTLH
tTHL
35
60
85
TRANSITION TIME
vs. AMBIENT TEMPERATURE
600
FREQ = 1MHz
550
TRANSITION TIME (ps)
FREQ = 1MHz
10
AMBIENT TEMPERATURE (°C)
TRANSITION TIME
vs. POWER-SUPPLY VOLTAGE
400
-15
360
500
450
tTLH
400
350
tTHL
300
350
MAX9123 toc16
3.0
MAX9123 toc15
-40
1.500
MAX9123 toc14
24.0
MAX9123 toc10
FREQ = 1MHz
VIN = 0 to 3V
TRANSITION TIME (ps)
POWER-SUPPLY CURRENT (mA)
25.0
DIFFERENTIAL PROPAGATION DELAY
vs. AMBIENT TEMPERATURE
DIFFERENTIAL PROPAGATION DELAY
vs. POWER SUPPLY
MAX9123 toc12
POWER-SUPPLY CURRENT
vs. AMBIENT TEMPERATURE
250
200
340
3.0
3.3
POWER-SUPPLY VOLTAGE (V)
3.6
-40
-15
10
35
60
85
AMBIENT TEMPERATURE (°C)
_______________________________________________________________________________________
5
MAX9123
標準動作特性(続き) __________________________________________________________
MAX9123
フロースルーピン配置の
クワッドLVDSラインドライバ
端子説明 ___________________________________________________________________
端子
PIN
名称
NAME
1
EN
機能
FUNCTION
Driver Enable Input. The driver is disabled when EN is low. EN is internally pulled down. When EN =
ドライバイネーブル入力。ENがローの場合ドライバはディセーブルされます。ENは内部でプル
ダウンされています。EN
= ハイでEN
ロー又はオープンの場合、出力はアクティブです。
high and EN = low or open,
the outputs=are
active. For other combinations of EN and EN, the
ENとENのその他の組み合わせでは出力はディセーブルされ、ハイインピーダンスになります。
outputs are disabled and are high impedance.
2, 3, 6, 7
IN_
4
VCC
LVTTL/LVCMOSドライバ入力
LVTTL/LVCMOS Driver Inputs
電源入力。0.1µF及び0.001µFセラミックレジスタでV
をGNDにバイパスして下さい。
Power-Supply Input. Bypass VCC to GND with 0.1µF and
ceramic capacitors.
CC0.001µF
5
GND
Ground
グランド
8
EN
9, 12, 13, 16
OUT_-
Inverting LVDS Driver Outputs
反転LVDSドライバ出力
10, 11, 14, 15
OUT_+
Noninverting LVDS Driver Outputs
非反転LVDSドライバ出力
ドライバイネーブル入力。ENがハイの場合トランスミッタがディセーブルされます。ENは内部でプルダウンされています。
Driver Enable Input. The transmitter is disabled when EN is high. EN is internally pulled down.
詳細 _______________________________
終端処理
LVDSインタフェース規格は、インピーダンスが調整
された媒体を通じた2点間通信用の信号法です
(ANSI/TIA/EIA-644 及びIEEE 1596.3規格で定義)。
LVDS規格は他の一般的な通信規格と比べて低い電圧
スイングを使用しているため、より小さな消費電力でより
高いデータ速度を実現し、同時にEMI放射とノイズへの
感受性を低減しています。
MAX9123は電流ステアリングデバイスであるため、終端
処理抵抗がないと出力電圧が生成されません。終端
処理抵抗は伝送ラインの差動インピーダンスにマッチング
して下さい。出力電圧レベルは終端処理抵抗の値に
依存します。MAX9123は、レシーバ入力において
100Ω終端処理抵抗を使用した2点間インタフェース用に
最適化されています。終端処理抵抗は伝送媒体の特性
インピーダンスに依存しますが、90Ω∼132Ωが可能
です。
MAX9123は、高速2点間及び低電力アプリケーション
用に設計された800Mbpsクワッド差動LVDSドライバ
です。本デバイスはLVTTL/LVCMOS入力レベルを受け
入れ、それをLVDS出力信号に変換します。
MAX9123は、電流ステアリング構成を使用して
2.5mA∼4.0mAの出力電流を生成します。電流ステア
リング法により、グランドバウンスが小さくなり、貫通
電流がなくなるため、ノイズマージンとシステム速度
性能が向上します。ドライバ出力は短絡電流制限されて
おり、デバイスに電源が供給されていない場合あるい
はディセーブルされている時にハイインピーダンス
状態になります。
MAX9123の電流ステアリング構造は、信号を終端処理
して伝送ループを完成するために抵抗性負荷を必要
とします。本デバイスは電圧ではなく電流をスイッ
チングするため、実際の出力電圧スイングはLVDSレシーバ
の入力にある終端処理抵抗の値によって決まります。
ロジック状態は終端処理抵抗を流れる電流の向きによって
決まります。出力電流が標準値の3.7mAで、100Ωの
負荷を駆動している場合、MAX9123は370mVの出力
電圧を生成します。
6
表1. 入出力関数表
ENABLES
INPUTS
EN
EN
H
L or open
H
L or open
Don’t
care
All other combinations
of ENABLE pins
IN_
OUTPUTS
OUT_+
OUT_ -
L
L
H
H
H
L
Z
Z
アプリケーション情報 _________________
電源バイパス
VCCは、高周波表面実装セラミック0.1µF及び0.001µF
コンデンサを並列に接続したものを使用し、デバイスに
できるだけ近いところでバイパスして下さい。小さい方
のコンデンサを一番近くして下さい。
差動トレース
出力トレース特性はMAX9123の性能に影響します。
トレースインピーダンスを伝送媒体にマッチングさせる
ために、インピーダンスが調整されたトレースを
使用して下さい。
_______________________________________________________________________________________
フロースルーピン配置の
クワッドLVDSラインドライバ
OUT_ +
RL/2
IN_
IN_
S
VOS
GND
VOD
VO
VCC
MAX9123
CL
OUT_+
GENERATOR
RL/2
RL
OUT_ -
50Ω
CL
OUT_-
図2. ドライバ伝播遅延及び遷移時間の試験回路
図1. ドライバのVOD及びVOSの試験回路
3V
IN_
1.5V
1.5V
tPLHD
tPHLD
0
OUT_ -
VOH
0 DIFFERENTIAL
0
OUT_+
VOL
80%
0
VDIFF
80%
VDIFF = (VOUT_+) - (VOUT_-)
0
20%
20%
tTLH
tTHL
図3. ドライバ伝播遅延及び遷移時間の波形
反射を排除して下さい。また、差動トレース同士を近接
して配線することにより、ノイズが同相で結合する
ようにして下さい。トレースの電気的長さをマッチング
させることにより、スキューを低減して下さい。
スキューが過剰な場合、磁束のキャンセルが劣化すること
があります。
差動トレース間の距離を維持することにより、イン
ピーダンスの不連続性を避けて下さい。インピーダンス
の不連続性をさらに徹底して防ぐには、90˚の角を避け、
ビアの数を少なくして下さい。
ケーブル及びコネクタ
EMIを削減します。平衡ケーブルはノイズを同相で拾う
傾向があるため、ノイズはLVDSレシーバで除去されます。
基板レイアウト
LVDSアプリケーションの場合、電源、グランド、
LVDS信号及び入力信号を別々に提供する4層基板を
推奨します。結合を防ぐため、LVTTL/LVCMOSと
LVDS信号をお互いから分離して下さい。
チップ情報 __________________________
TRANSISTOR COUNT: 1246
PROCESS: CMOS
伝送媒体としては、公称差動インピーダンスが100Ωの
ものを使用して下さい。インピーダンスの不連続性を
最小限にするために、差動インピーダンスがマッチング
されたケーブルとコネクタを使用して下さい。
リボンあるいはシンプルな同軸ケーブル等の非平衡
ケーブルは避けて下さい。ツイストペア等の平衡ケーブル
は、キャンセル効果によって優れた信号品質を提供し、
_______________________________________________________________________________________
7
MAX9123
フロースルーピン配置の
クワッドLVDSラインドライバ
ファンクションダイアグラム____________
CL
OUT1+
OUT_+
VCC
IN_
IN1
RL/2
OUT1-
GND
+1.2V
EN
GENERATOR
RL/2
EN
50Ω
OUT2+
OUT_-
1/4 MAX9123
IN2
CL
OUT2-
図4. ドライバのハイインピーダンス遅延試験回路
OUT3+
IN3
OUT3-
OUT4+
IN4
OUT4-
EN
EN
EN WHEN EN = 0 OR OPEN
3V
1.5V
1.5V
0
3V
1.5V
1.5V
EN WHEN EN = VCC
0
tPZH
tPHZ
OUT_+ WHEN IN_ = VCC
OUT_- WHEN IN_ = 0
VOH
50%
50%
1.2V
1.2V
50%
OUT_+ WHEN IN_ = 0
OUT_- WHEN IN_ = VCC
50%
VOL
tPLZ
tPZL
図5. ドライバのハイインピーダンス遅延波形
8
_______________________________________________________________________________________
フロースルーピン配置の
クワッドLVDSラインドライバ
TSSOP,NO PADS.EPS
_______________________________________________________________________________________
9
MAX9123
パッケージ _________________________________________________________________
パッケージ(続き) ____________________________________________________________
SOICN.EPS
MAX9123
フロースルーピン配置の
クワッドLVDSラインドライバ
販売代理店
〒169 -0051東京都新宿区西早稲田3-30-16（ホリゾン1ビル）
TEL. (03)3232-6141
FAX. (03)3232-6149
マキシム社では全体がマキシム社製品で実現されている回路以外の回路の使用については責任を持ちません。回路特許ライセンスは明言されていません。
マキシム社は随時予告なしに回路及び仕様を変更する権利を保留します。
10 ____________________Maxim Integrated Products, 120 San Gabriel Drive, Sunnyvale, CA 94086 408-737-7600
© 2001 Maxim Integrated Products
is a registered trademark of Maxim Integrated Products.

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