9FGL699：PCIe Gen2 6输出低功耗差分合成器深度解析

在电子设计领域，PCIe Gen2接口应用广泛，而一款合适的差分合成器对于其稳定运行至关重要。今天，我们就来深入探讨IDT的9FGL699 6输出低功耗差分合成器，看看它有哪些独特之处和设计要点。

文件下载：9FGL699AKLF.pdf

一、产品概述

9FGL699是专为PCIe Gen2设计的6输出低功耗差分合成器，由Renesas Electronics Corporation在2019年推出。它具备低功耗特性，能有效降低系统能耗，同时提供6路差分输出，可满足PCIe Gen2接口的多时钟需求。

二、产品结构与引脚功能

（一）整体结构

从文档中的图示可以看出，该合成器包含STOP LOGIC、CONTROL LOGIC、PROGRAMMABLE SPREAD PLL、OSC等部分。其中，OSC提供25MHz和100MHz的时钟信号，为整个系统提供稳定的时钟源。

（二）引脚功能

9FGL699共有32个引脚，各引脚功能明确。例如：

• 电源引脚：VDD为电源引脚，标称电压3.3V，为芯片提供稳定的电源；GND为接地引脚，保证电路的稳定运行。
• 时钟输入引脚：XIN/CLKIN_25为晶体输入或参考时钟输入，标称频率25MHz；X2_25为晶体输出，标称频率25.00MHz。
• 差分输出引脚：DIF_0 - DIF_5及其互补输出DIF_0# - DIF_5#，提供0.7V的差分时钟输出，满足PCIe Gen2接口对时钟信号的要求。
• SMBus相关引脚：SMBDAT和SMBCLK为SMBus电路的数据和时钟引脚，5V tolerant，方便与其他设备进行通信。

三、读写操作

（一）写操作

控制器（主机）发送字节计数X，然后开始发送从字节N到字节N + X - 1的数据。具体流程为：控制器发送起始位、从机地址、写命令、起始字节N、数据字节计数X，接着依次发送数据字节，最后发送停止位。从机（IDT）在接收到每个有效数据后进行ACK确认。

（二）读操作

控制器先发送写命令指定起始字节N，然后发送重复起始位、从机地址和读命令。从机（IDT）根据之前写入的字节数X，发送从字节0到字节X的数据。最后，控制器发送停止位结束读操作。

四、SMBus寄存器配置

文档中列出了多个SMBus寄存器，每个寄存器都有特定的控制功能：

（一）设备控制寄存器

用于控制设备的基本功能，默认值为0。

（二）输出使能寄存器

可分别控制DIF_0 - DIF_5的输出使能，通过设置相应的位为0或1来实现禁用或启用输出。

（三）输出幅度调整寄存器

可对不同输出的幅度进行调整，提供了700mV、800mV、900mV和1000mV四种可选幅度。

（四）厂商与修订ID寄存器

用于存储厂商和修订ID信息，方便用户识别产品的版本和来源。

五、电气特性

（一）绝对最大额定值

该合成器有明确的绝对最大额定值，如逻辑电源电压VDD最大为4.6V，输入低电压VL最小为GND - 0.5V，输入高电压VH（除SMBus接口）最大为VDD + 0.5V等。超过这些额定值可能会对芯片造成永久性损坏，因此在设计时必须严格遵守。

（二）电气参数

在TA = TCOM（商业温度范围0 - 70°C），电源电压VDD = 3.3V +/- 5%的条件下，各项电气参数表现良好：

• 输入参数：输入频率Fin为25.000MHz，引脚电感Lph为7nH，晶体输入电容CINXTAL为1.5 - 6pF等。
• 输出参数：输出引脚电容为6pF，SS调制频率fMODIN为30 - 33kHz，控制输入的上升时间和下降时间均为5ns等。
• 电流消耗：工作电源电流IDD3.3为40mA。
• 输出特性：输出占空比在45% - 55%之间，输出到输出的 skew为100ps，周期到周期的抖动为85ps，PCI Express的相位抖动在不同频段有相应的指标。

六、封装与订购信息

（一）封装尺寸

9FGL699采用32 - pin MLF封装，文档中给出了详细的封装尺寸信息，如A尺寸最小为0.8mm，D2尺寸在3.00 - 3.30mm之间等，方便工程师进行PCB设计。

（二）订购信息

提供了两种订购型号9FGL699AKLFT和9FGL699AKLF，均为32 - pin MLF封装，工作温度范围为0 - +70°C。“A”为设备修订指示符，“LF”后缀表示无铅配置，符合RoHS标准。

七、总结

9FGL699作为一款专为PCIe Gen2设计的6输出低功耗差分合成器，具有丰富的功能和良好的电气特性。在设计PCIe Gen2相关系统时，工程师可以根据其引脚功能、读写操作、寄存器配置等特点进行合理应用。同时，要注意其绝对最大额定值和电气参数，确保芯片在安全可靠的条件下工作。大家在实际应用中是否遇到过类似合成器的使用问题呢？欢迎在评论区分享交流。