Texas Instruments TDP2004 DisplayPort 2.1线性转接驱动器是一款四通道、低功耗、高性能线性中继器或转接驱动器，支持DisplayPort 2.1，最高达20Gbps。TDP2004接收器采用连续时间线性均衡器 (CTLE) 提供可编程高频升压。该均衡器可以打开输入眼，它由于PCB迹线等互连介质引起的符号间干扰 (ISI) 而完全闭合。CTLE接收器后跟一个线性输出驱动器。TDP2004的线性数据路径可保留并发送预设的信号特性。该器件具有高带宽、低通道间串扰、低附加抖动和极低的回波损耗，因此在链路中几乎可用作无源元件，而又具有实用的均衡功能。DisplayPort链路训练通过线性转接驱动器有效实施，该转接驱动器成为源Tx和接收端Rx之间无源通道的一部分。这种链路训练协议透明度高，可实现出色的电气链路和尽可能低的延迟。该器件的数据路径使用内部稳压电源轨，可高度抑制板上的各种电源噪声。Texas Instruments TDP2004具有低AC和DC增益变化，可在各种平台部署中提供一致的均衡功能。

数据手册：*附件：Texas Instruments TDP2004 DisplayPort 2.1线性转接驱动器数据手册.pdf

特性

• 支持DisplayPort 2.1，最高达20Gbps - RBR、 HBRx、UHBRx
• 与协议无关的线性均衡器，支持大多数AC耦合接口，最高达20Gbps
• 20Gbps（10GHz奈奎斯特频率）时具有出色的电气性能
  • 均衡：19dB
  • DC线性度：1.8V；AC线性度：1.08V
  • Rx/Tx回波损耗：-15/-16dB
  • NEXT串扰：-60dB；FEXT串扰：-43dB
  • 低附加RJ：70fs（带PRBS数据）
• 对DisplayPort 1.4和2.1链路训练透明
• 3.3V单电源，有功功率低至每通道160mW
• 内部稳压器具有抗电源噪声能力
• 高线性度简化了DP合规比测试
• 高通道带宽可生成出色的线性EQ曲线
• 引脚搭接、I^2^C或EEPROM编程
  • 18种EQ增强设置
  • 5种平坦增益设置
• TDP2004商用温度：0°C至70°C
• TDP2004I工业温度：-40°C至85°C
• 4 mm × 6 mm、 40引脚WQFN封装

典型应用

TDP2004 DisplayPort 2.1/HDMI 2.1线性转接驱动器技术解析与应用指南

一、产品核心特性与技术创新

TDP2004是德州仪器(TI)最新推出的四通道高速线性转接驱动器，具有以下突破性技术特征：

‌协议支持能力‌：

• 全面兼容DisplayPort 2.1标准，支持UHBR20(20Gbps)超高带宽
• 可处理AC耦合HDMI 2.1源信号，最高支持12Gbps传输
• 协议透明设计，不影响DisplayPort 1.4/HDMI 2.1链路训练过程

‌信号完整性表现‌：

• 19dB自适应均衡能力（10GHz Nyquist频率）
• 超低附加随机抖动（仅70fs @PRBS15）
• 优异的回波损耗（Rx/Tx分别达-15dB/-16dB）
• 通道间串扰抑制（-60dB NEXT，-43dB FEXT）

‌能效与集成度‌：

• 单3.3V供电，每通道仅160mW动态功耗
• 内置电压调节器增强电源噪声抑制
• 4×6mm WQFN-40紧凑封装

二、关键电气参数解析

1. 绝对最大额定值

• 供电电压范围：-0.5V至7V
• 高速I/O耐压：±0.5V（RX/TX差分对）
• 工作结温：-40°C至125°C（工业级）

2. 高速信号性能

• ‌均衡能力‌：19档可编程EQ boost（0-19dB@10GHz）
• ‌传输延迟‌：典型值100ps（20Gbps时）
• ‌输出抖动‌：增加仅70fs（PRBS15模式）
• ‌通道偏差‌：lane-to-lane skew<20ps

3. 配置接口特性

• ‌I2C/SMBus‌：支持400kHz时钟频率
• ‌EEPROM加载‌：7.5ms完成配置载入
• ‌引脚模式‌：支持5级电阻配置（1kΩ至75kΩ）

三、典型应用场景设计

1. DP 2.1主板信号中继方案

‌设计要点‌：

• 每对差分线串联22Ω匹配电阻
• 接收端放置220nF AC耦合电容
• 采用星型拓扑分配3.3V电源
• 使能内部软启动限制浪涌电流

‌性能指标‌：

• 传输距离延长3倍（FR4板材）
• 眼图水平开口改善40%
• 通过UHBR20合规性测试

2. HDMI 2.1坞站设计

‌特殊考虑‌：

• 需外接HPD电平转换器
• DDC_SCL/SDA需缓冲隔离
• 建议配置为I2C Secondary模式
• thermal pad需焊接至2oz铜层

四、PCB布局关键指南

1. ‌电源处理‌：
   • 每个VCC引脚配置0.1μF+1μF去耦电容
   • 电源走线宽度≥15mil（1A载流）
   • 采用独立电源平面降低噪声耦合
2. ‌高速布线‌：
   • 差分对内长度偏差<5mil
   • 避免在RX/TX路径使用过孔
   • 参考层连续无分割
3. ‌热设计‌：
   • 暴露焊盘需36个散热过孔（直径0.3mm）
   • 建议采用4层板堆叠设计
   • 高温环境需降额使用

五、配置模式对比

特性	引脚模式	I2C Secondary模式	EEPROM模式
配置灵活性	固定	全可编程	批量预置
启动时间	立即	50ms	7.5ms
多器件管理	不支持	支持	级联支持
适用场景	简单系统	可编程系统	大批量生产

六、设计验证要点

1. ‌信号完整性测试‌：
   • 执行TDR测量验证阻抗连续性
   • 检查10GHz频点回波损耗
   • 验证20Gbps眼图模板裕量
2. ‌电源完整性验证‌：
   • 测量3.3V纹波<50mVpp
   • 检查启动时序符合要求
   • 验证断电状态漏电流
3. ‌热性能评估‌：
   • 满负荷温升≤30°C（环境25°C）
   • 验证热关断保护功能
   • 高温老化测试（125°C/1000h）