UCC5672：多模式SCSI 9线终端器的技术剖析与应用

引言

在电子工程领域，SCSI接口在数据存储和传输中扮演着重要角色。随着技术的发展，对SCSI终端器的性能和功能要求也越来越高。德州仪器的UCC5672多模式SCSI 9线终端器，以其独特的特性和广泛的兼容性，成为了工程师们在设计相关系统时的重要选择。本文将深入剖析UCC5672的特点、电气特性、应用信息以及封装等方面，为电子工程师们提供全面的参考。

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产品特性

多模式自动选择

UCC5672具备自动选择单端（SE）或低电压差分（LVD）终端的功能。它能根据总线模式自动切换终端模式，当总线处于高压差分模式时，终端线会转变为高阻抗状态。这种自动切换功能使得它能够适应不同类型的SCSI设备，提高了系统的兼容性和灵活性。

宽电压范围工作

该终端器可在2.7V至5.25V的电压范围内正常工作，这使得它能够适应多种电源系统，包括3.3V系统，为工程师在设计电源电路时提供了更多的选择。

差分故障安全偏置

内置的差分故障安全偏置功能，增强了系统的稳定性和可靠性。同时，它还具备SPI - 3模式更改滤波器/延迟功能，能够有效过滤噪声，避免误操作。

符合多种标准

UCC5672符合SCSI - 1、SCSI - 2、Ultra2（SPI - 2 LVD）、Ultra3/Ultra160（SPI - 3）和Ultra320（SPI - 4）等标准，这意味着它可以广泛应用于各种SCSI系统中，具有很强的通用性。

低电容特性

其通道电容仅为3pF，低电容特性有助于减少信号的衰减和失真，提高信号传输的质量。

电气特性

电源电流

在不同的工作模式下，UCC5672的电源电流表现不同。在LVD SCSI模式下，TRMPWR电源电流为23 - 35mA；在SE模式下，为14 - 25mA；在DISCNCT模式下，为250 - 500µA。了解这些电流特性，有助于工程师合理设计电源电路，确保系统的稳定运行。

调节器输出

1.25V调节器在LVD SCSI模式下，输出电压范围为1.15 - 1.35V；2.7V调节器在SE模式下，输出电压范围为2.5 - 3.0V。同时，调节器还具备源电流和灌电流能力，工程师可以根据实际需求进行合理配置。

差分和单端特性

差分阻抗为100 - 110Ω，共模阻抗为110 - 165Ω，差分偏置电压为100 - 125mV，共模偏置为1.15 - 1.35V。单端阻抗为100 - 116Ω，输出电容为3pF。这些特性对于保证信号的准确传输和匹配至关重要。

输入阈值和电流

DISCNCT阈值为0.8 - 2.0V，输入电流为 - 10 - - 30µA；DIFFB在SE到LVD SCSI的阈值为0.5 - 0.7V，LVD SCSI到HPD的阈值为1.9 - 2.4V，输入电流为 - 1 - 1µA。这些参数决定了终端器的工作模式切换条件，工程师需要根据实际的SCSI系统进行合理设置。

时间延迟/滤波器

模式更改延迟在100 - 300ms之间，并且噪声不会导致误模式更改。这一特性确保了系统在模式切换时的稳定性和可靠性。

引脚描述

DIFFB

作为比较器的输入引脚，用于选择SE、LVD SCSI或HIPD工作模式。该引脚需要通过0.1µF电容接地，并通过20kΩ电阻与DIFSENS引脚相连。

DIFSENS

连接到SCSI总线的差分感应线，总线模式由该引脚的电压电平控制。

DISCNCT

用于关闭终端器，如果终端器未连接在总线末端，可将该引脚接地以激活终端器，或悬空以禁用终端器。

HS/GND

散热接地引脚，应连接到大面积的接地PCB走线，以提高功率耗散能力。

GND

电源返回引脚。

L1 - 至L9 - 和L1 + 至L9 +

终端线，在SE模式下，L1 - 至L9 - 为活动线，L1 + 至L9 + 切换到地；在LVD SCSI模式下，L1 - 至L9 - 为负线，L1 + 至L9 + 为正线；在HIPD模式下，这些线为高阻抗。

REG

调节器旁路引脚，必须连接到4.7µF电容接地。

TRMPWR

2.7V至5.25V的电源输入引脚，需要在终端器附近通过4.7µF电容接地进行旁路。

应用信息

终端网络需求

所有SCSI总线都需要在两端设置终端网络才能正常工作。UCC5672适用于单端和低电压差分SCSI设备可能共存的多模式有源终端应用。它将SE和LVD SCSI终端网络集成到一个单片组件中，通过SCSI总线的“DIFSENS”信号自动确定正确的终端网络。

模式判断

在电源启动时，UCC5672的DIFSENS驱动器会尝试将1.3V电压输送到DIFSENS线。如果总线上只有LVD SCSI设备，DIFSENS线将成功被驱动到1.3V，终端器将配置为LVD SCSI操作；如果有单端设备存在，它们会将DIFSENS线接地，信号通知UCC5672配置为SE模式；如果有高压差分（HVD）SCSI设备存在，DIFSENS线被拉高，终端器将进入高阻抗状态，与总线断开连接。

模式选择比较

每个终端器通过DIFFB输入引脚的50Hz噪声滤波器监测DIFSENS线。当DIFSENS信号低于0.5V时，终端网络设置为单端；在0.7V至1.9V之间，切换到LVD SCSI；高于2.4V表示HVD SCSI，终端器将与总线断开连接。这些阈值考虑了长线可能出现的地电位差异。

应用数量和布局

在总线的每一端需要三个UCC5672多模式部件来终止27条线（18条数据线加9条控制线）。所有三个部件的DIFFB输入连接在一起，共享同一个50Hz噪声滤波器。在3.3V TRMPWR系统中，推荐使用UCC3918代替保险丝和二极管，以提供额外的余量。

布局要求

对于Ultra2、Ultra3/Ultra160和Ultra320系统，布局至关重要。SPI - 2标准对电容负载和电容平衡有严格要求，包括信号线到地的电容、信号线之间的电容以及电容平衡等。多层板需要遵循120Ω阻抗标准，包括连接器和过孔。同时，还需要考虑散热管理，UCC5672的28引脚TSSOP封装包含两个散热接地引脚，可有效降低结温。

封装信息

UCC5672提供28引脚TSSOP和36引脚MWP等封装选项。不同封装的引脚定义和尺寸有所不同，工程师在设计时需要根据实际需求选择合适的封装。同时，文档还提供了封装的材料信息、卷带和管装的尺寸信息等，方便工程师进行生产和组装。

总结

UCC5672多模式SCSI 9线终端器以其丰富的特性、良好的电气性能和广泛的兼容性，为电子工程师在设计SCSI系统时提供了一个优秀的解决方案。在实际应用中，工程师需要根据具体的系统需求，合理选择封装、配置引脚、设计布局，并注意电源和散热等问题，以确保系统的稳定运行和高性能表现。你在使用UCC5672或类似终端器时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。