高性能NBSG16VS：2.5V/3.3V SiGe差分接收器/驱动器的技术剖析

在高速电子设计领域，对于高性能、高频应用的需求日益增长。ON Semiconductor推出的NBSG16VS差分接收器/驱动器，凭借其出色的性能和灵活的设计，成为了众多工程师的首选。今天，我们就来深入剖析这款产品的特点和应用。

文件下载：NBSG16VSBA.pdf

一、产品概述

NBSG16VS是一款针对高频应用设计的差分接收器/驱动器，适用于需要可变输出摆幅的场景。它在功能上与EP16VS类似，但具有更高的带宽和更低的电磁干扰（EMI）能力，可用于驱动VCSEL激光器等应用。

二、关键特性

1. 高频率性能

• 最大输入时钟频率：典型值可达12 GHz，最大输入数据速率典型值为12 Gb/s，能够满足高速数据传输的需求。
• 快速的上升和下降时间：典型的上升和下降时间为40 ps（(V{CTRL}=V{CC}-1 V)），确保信号的快速响应。
• 低传播延迟：典型传播延迟为120 ps（(V{CTRL}=V{CC}-1 V)），减少信号传输的延迟。

2. 可变输出摆幅

• PECL输出：输出幅度可通过向(V{CTRL})输入引脚施加电压来调节，可变摆幅ECL输出幅度范围为100 mV至750 mV，优化工作范围为(V{CC}-V_{EE}=3.0 V)至3.465 V。
• NECL输出：在NECL输入时，也具备可变输出摆幅功能，工作范围为(V{CC}=0 V)，(V{EE}=-2.375 V)至 -3.465 V。

3. 多种输入兼容性

输入端口内置50Ω终端电阻，可接受NECL（负ECL）、PECL（正ECL）、LVTTL、LVCMOS、CML或LVDS等多种信号类型，增强了产品的通用性。

4. 参考电压输出

(V{BB})和(V{MM})引脚为内部生成的电压源，(V{BB})可作为单端NECL或PECL输入的参考电压，(V{MM})可作为LVCMOS输入的参考电压，方便工程师进行电路设计。

5. 封装与环保

提供FCBGA - 16和QFN - 16两种封装形式，并且有无铅封装可供选择，符合环保要求。

三、引脚说明

1. BGA - 16引脚

BGA引脚	名称	功能说明
C2	VTD	内部50Ω终端引脚
2	D	LVCMOS、LVDS、LVTTL输入
3	D	非反相差分输入，内部75kΩ至(V_{EE})
B2	4	VTD
	VEE	负电源电压
A2	6	NC	不连接
	VCTRL	用于调节输出摆幅
B3、C3	VCC	正电源电压
10	Q	RSECL输出
11	Q	RSECL
D3	14
D2	15

2. QFN - 16引脚

QFN引脚	名称	功能说明
2	D	LVCMOS、LVDS、LVTTL输入
3	D	非反相差分输入，内部75kΩ至(V_{EE})
4	VTD
	VEE	负电源电压
6	NC	不连接
	VCTRL	用于调节输出摆幅
	VCC	正电源电压
10	Q	RSECL输出
11	Q	RSECL
14
15

四、电气特性

1. 直流特性

• 不同电源电压下的参数：在不同的(V{CC})和(V{EE})组合下，产品的各项参数表现稳定，如输出高电压（(V{OH})）、输出低电压（(V{OL})）、输入高电压（(V{IH})）、输入低电压（(V{IL})）等。
• 温度影响：在 -40°C至85°C的温度范围内，电气参数能够保证在规定的范围内，确保产品在不同环境下的可靠性。

2. 交流特性

• 最大频率：不同封装形式和电源条件下，最大频率典型值可达12 GHz，能够满足高频应用的需求。
• 传播延迟：传播延迟典型值在100 - 145 ps之间，确保信号的快速传输。
• 抖动特性：RMS随机时钟抖动和峰 - 峰数据相关抖动在规定范围内，保证信号的稳定性。

五、应用与接口选项

1. 接口连接

接口类型	连接方式
CML	将VTD和VTD连接到(V_{CC})
LVDS	将VTD和VTD连接在一起
AC - 耦合	在共模范围内偏置VTD和VTD输入
RSECL、PECL、NECL	使用标准ECL终端技术
LVTTL	向未使用的互补差分输入施加外部电压，标称电压为1.5 V
LVCMOS	将(V_{MM})连接到未使用的互补差分输入

2. 典型应用

可用于高速数据通信、光通信、测试设备等领域，为这些领域的设计提供了高性能的解决方案。

六、订购信息

设备型号	封装形式	包装方式
NBSG16VSBAHTBG	FCBGA - 16（无铅）	100 / 卷带盘
NBSG16VSBA	FCBGA - 16	100 单位 / 托盘（联系销售代表）
NBSG16VSBAR2	FCBGA - 16	100 / 卷带盘（联系销售代表）
NBSG16VSMN	QFN - 16	123 单位 / 导轨
NBSG16VSMNG	QFN - 16（无铅）	123 单位 / 导轨
NBSG16VSMNR2	QFN - 16	3000 / 卷带盘
NBSG16VSMNR2G	QFN - 16（无铅）	3000 / 卷带盘
NBSG16VSMNHTBG	QFN - 16（无铅）	100 / 卷带盘

七、总结

NBSG16VS差分接收器/驱动器以其高频率性能、可变输出摆幅、多种输入兼容性等特点，为高频应用提供了优秀的解决方案。在实际设计中，工程师可以根据具体需求选择合适的封装形式和接口连接方式，充分发挥产品的性能优势。同时，我们也需要注意产品的最大额定值和工作条件，确保产品的可靠性和稳定性。大家在使用这款产品的过程中，是否遇到过一些独特的问题或者有新的应用思路呢？欢迎在评论区分享。