Texas Instruments TXV0106 6位电压转换器技术解析

描述

Texas Instruments TXV0106/TXV0106-Q1 6位低抖动电压转换器可用于在实现偏斜敏感接口(例如以太网MAC和PHY之间的RGMII)时进行转接驱动、电压转换和电源隔离。Ax I/O引脚和使能引脚 (OE) 以VCCA 逻辑电平为基准,Bx I/O引脚以VCCB 逻辑电平为基准。该器件改进了通道间偏斜、占空比失真和对称上升或下降时序,适用于需要严格时序条件的应用。

数据手册:*附件:Texas Instruments TXV0106,TXV0106-Q1 6位电压转换器数据手册.pdf

此器件完全符合使用Ioff 的局部关断应用规范要求。Ioff 电路可禁用输出,因而在断电时可防止破坏性电流从该器件回流。VCC 隔离功能旨在确保如果任一VCC 电源电压等于或接近0V,则两个端口都将切换至高阻抗状态。该功能可实现多个MAC和PHY之间的通信电源隔离,并且在MAC和PHY以异步方式上电的情况下,能够有效防止器件间的电流回流。

TXV0106/TXV0106-Q1以固定方向将数据从A总线传输到B总线。OE设为高电平时,Ax和Bx引脚将强制进入高阻抗状态。Texas Instruments TXV0106-Q1器件符合AEC-Q100标准,适用于汽车应用。

特性

  • 在1.65V至3.6V范围内,支持高达500Mbps的速率
  • 符合RGMII 2.0时序规范
    • 上升和下降时间<750ps
    • 占空比失真<±5%
    • 通道间偏斜<±400ps
    • 达到 250Mbps/channel
  • 集成10Ω阻尼输出电阻器,可最大限度地减少信号反射
  • 高驱动强度(在3.6V时最高达12mA)
  • 完全可配置的对称双轨设计
  • 具有出色的信号完整性,1.8V至3.3V时峰峰值抖动为390ps
  • 具有VCC 隔离和VCC 断开功能
  • Ioff支持局部关断模式运行
  • 闩锁性能超过100mA,符合JESD 78 II类规范要求
  • 静电放电保护超越 JESD 22 标准
    • 2000 V人体模型
    • 1000 V充电器件模型
  • 低功耗
    • 最大10 µA (25 °C)
    • 最大值为20 µA(-40 °C至125 °C)
  • 工作温度范围:-40 °C至+125 °C

RGMII应用中的TXV0106

低抖动

Texas Instruments TXV0106 6位电压转换器技术解析

一、产品概述

TXV0106是德州仪器(TI)推出的一款6位固定方向低偏移、低抖动的电压转换器/缓冲器,关键特性包括:

  • 宽电压范围‌:支持1.2V至3.6V双电源供电
  • 高速传输‌:最高支持500Mbps数据传输速率(1.65V至3.6V)
  • 精密时序‌:满足RGMII 2.0规范要求:
    • <750ps上升/下降时间
    • <±5%占空比失真
    • <±400ps通道间偏移
  • 集成阻尼电阻‌:10Ω输出阻尼电阻减少信号反射
  • 电源隔离‌:VCC隔离和断开功能防止电流倒灌

二、核心技术创新

1. 双电源灵活配置

  • 支持任意组合的1.2V/1.8V/2.5V/3.3V电压转换
  • 完全对称的双轨设计架构
  • A端口参考VCCA,B端口参考VCCB

2. 精密时序控制

  • 典型通道间偏移仅±200ps(2.5V至3.3V转换)
  • 峰峰值抖动低至120ps(3.3V供电时)
  • 集成占空比校正电路

3. 先进保护机制

  • 电源隔离功能(VCC<100mV时自动进入高阻态)
  • 部分断电模式(Ioff)
  • ESD保护:
    • 2000V人体模型(HBM)
    • 1000V充电器件模型(CDM)

三、关键参数解析

1. 电气特性(典型值)

参数条件
传播延迟VCCA=3.3V→VCCB=1.8V1.2-3.8ns
静态电流VCCA=VCCB=3.3V14μA
输入电容VI=3.3V3.9pF
工作温度--40℃至125℃

2. 开关特性对比

不同供电组合下的传播延迟:

  • 1.2V→1.8V:4.5ns
  • 1.8V→3.3V:1.2-3.8ns
  • 3.3V→3.3V:1.1-2.3ns

四、设计注意事项

1. 布局布线建议

  • 电源去耦电容距器件<3mm
  • 优先使用0402/0201封装电容
  • 避免在关键信号路径使用过孔
  • 热焊盘必须接地(推荐)或保持悬浮

2. 热管理

  • 热阻参数(θJA):
    • 结到环境:71℃/W
    • 结到板:41.5℃/W
  • 最大功耗计算:
    PDmax = (TJmax - TA)/θJA

3. 启用控制

  • OE引脚需通过上拉电阻连接VCCA
  • 上电期间保持OE高电平直到电源稳定
  • 禁用状态下静态电流仅1.5μA

五、选型与应用

TXV0106特别适用于:

  • 汽车ADAS域控制器
  • 工业机器视觉相机
  • 服务器主板电平转换
  • IP电话网络接口
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