TDP142 DisplayPort 8.1Gbps线性转接驱动器深度解析

在当今的电子产品中，高速数据传输的稳定性和可靠性至关重要。TDP142作为一款支持DisplayPort 1.4标准、高达8.1Gbps（HBR3）速率的线性转接驱动器，在平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、有源电缆、监视器和扩展坞等多种设备中有着广泛的应用。下面，我们就来深入了解一下这款器件。

文件下载：tdp142.pdf

一、TDP142特性与应用场景

特性亮点

TDP142具备多项出色特性。它采用超低功耗架构，支持1 - 4通道主链路接口，能以每个通道8.1Gbps的速率发送信号，且与位置无关，可置于源设备、电缆或接收设备内，为总体链路预算有效提供“负损耗”分量。其线性转接驱动器具有高达14dB的均衡功能，能透明呈现DisplayPort链路训练，还可通过GPIO或I²C进行配置，支持热插拔和DisplayPort双模标准版本1.1（交流耦合HDMI），工作温度范围涵盖商业级（0ºC至70ºC，TDP142）和工业级（ - 40ºC至85ºC，TDP142I）。

应用领域

该器件适用于多种场景，如平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、PC等设备，以及有源电缆、监视器和扩展坞等。它能有效补偿线缆或电路板走线中因码间串扰（ISI）而产生的损耗，确保信号传输的质量。

二、关键参数与性能指标

绝对最大额定值与ESD评级

在绝对最大额定值方面，其电源电压范围为 - 0.3V至4V，各输入或输出引脚的电压也有明确限制，最大结温为125ºC，存储温度范围在 - 65ºC至150ºC之间。ESD评级上，人体模型（HBM）为±5000V，带电设备模型（CDM）为±1500V。

推荐工作条件

推荐工作条件下，主电源Vcc为3V至3.6V，典型值3.3V，电源斜坡要求为100ms，I²C电源为1.7V至3.6V，Vcc引脚的电源噪声不超过100mV，工作温度根据不同型号有所不同。

热信息与电源特性

热信息方面，TDP142的结到环境热阻为37.6ºC/W等。电源特性上，4个活动DP通道以8.1Gbps运行时平均功耗为660mW，无连接时平均功耗为2.4mW，设备关闭时功耗仅0.85mW。

电气特性与时序要求

DC电气特性涵盖了不同类型CMOS输入的电流、电压、阈值和电阻等参数。AC电气特性包括DisplayPort发射器和接收器的各项参数，如动态差分电压摆幅、共模电压等。时序要求方面，差分传播延迟最大为300ps，输出上升/下降时间等也有相应规定。

三、功能模块与工作模式

功能模块

TDP142支持多达4个DisplayPort通道，数据速率高达8.1Gbps（HBR3）。它能监控AUX流量，根据AUX事务内容管理活动通道数量，默认启用AUX监听功能，但可通过寄存器禁用。其4级输入引脚用于控制均衡增益和设置不同工作模式，接收器线性均衡可补偿通道插入损耗和码间干扰。

工作模式

• GPIO模式：当I²C_EN = “0”时，DPEN引脚控制DisplayPort功能的启用或禁用，SNOOPENZ引脚控制AUX监听模式。
• I²C模式：I²C_EN不为“0”时，可通过编程部分对DisplayPort进行配置。
• 线性EQ配置：接收器均衡增益可通过I²C寄存器或GPIO控制，不同模式下有不同的配置方式。

四、编程与寄存器映射

I²C编程

TDP142可通过I²C进行编程，不同的DPEQ0/A1和A0引脚电平组合对应不同的I²C目标地址。写寄存器和读寄存器都有相应的操作步骤，设置起始子地址也有特定流程。

寄存器映射

包含通用寄存器、DisplayPort控制/状态寄存器等，每个寄存器的不同位有不同的功能和含义，可用于控制和监控DisplayPort的各种功能。

五、应用与设计要点

应用场景

TDP142可用于源设备、接收设备和电缆应用，在源应用中，它置于DisplayPort图形处理器单元（GPU）和DisplayPort插座之间；在接收应用中，连接DisplayPort插座和缩放器或DisplayPort接收器。

设计要点

• 源应用设计：需确定输入和输出通道的损耗曲线，根据损耗确定TDP142的最佳配置，合理设置AUX和HPDIN引脚的电阻和连接方式，可通过GPIO或I²C进行配置，热焊盘必须接地。
• 接收应用设计：同样要确定输入和输出通道及电缆的损耗曲线，合理配置TDP142，设置AUX和HPDIN引脚，可先采用较高的均衡值再进行调整。

六、布局与电源建议

布局指南

布局时，INDP[3:0]P/N和OUTDP[3:0]P/N对应采用100Ω±10%的差分阻抗布线，避免与其他高速信号靠近，控制对内和对间的布线长度和偏差，减少差分走线的弯曲和过孔数量，避免差分对跨越平面分割等。

电源建议

TDP142设计使用3.3V电源，若使用更高电压系统电源，需用电压调节器降压。每个电源引脚应使用0.1µF的去耦电容以降低噪声和提高电源完整性。

TDP142以其出色的性能和丰富的功能，为高速DisplayPort信号传输提供了可靠的解决方案。在实际应用中，电子工程师们需要根据具体的设计需求，合理配置和使用该器件，以确保系统的稳定性和可靠性。大家在使用TDP142的过程中，有没有遇到过一些特别的问题呢？欢迎在评论区分享交流。