深入解析LMH0002：SMPTE标准下的高性能串行数字电缆驱动器

在电子工程领域，高速数据传输的需求日益增长，特别是在视频和数字通信领域。TI公司的LMH0002 SMPTE 292M / 259M串行数字电缆驱动器，凭借其出色的性能和广泛的适用性，成为了众多工程师的首选。今天，我们就来深入探讨一下这款产品。

文件下载：lmh0002.pdf

一、产品概述

LMH0002是一款专为SMPTE 292M / 259M串行数字视频和ITU - T G.703串行数字数据传输应用设计的单片高速电缆驱动器。它能够以高达1.485 Gbps的数据速率驱动75Ω传输线，如Belden 8281、Belden 1694A或等效线路，为高速数据传输提供了可靠的解决方案。

二、关键特性

（一）标准兼容性

LMH0002完全符合SMPTE 292M、SMPTE 344M和SMPTE 259M标准，同时支持270 Mbps的DVB - ASI，数据速率最高可达1.485 Gbps。这使得它能够广泛应用于各种遵循这些标准的视频和数据传输系统中。大家在设计相关系统时，是否考虑过不同标准之间的兼容性对系统性能的影响呢？

（二）输入输出特性

• 输入：采用差分输入方式，能够有效抑制共模干扰，提高信号传输的可靠性。
• 输出：提供75Ω差分输出，可直接与75Ω传输线匹配，减少信号反射。同时，输出电压摆幅可通过单个外部电阻（RREF）进行调节，并且具有可选的压摆率，能根据不同的标准要求（如SMPTE 259M和SMPTE 292M）进行灵活调整。当我们需要根据不同的应用场景调整输出特性时，这种灵活的设计是否会让你的工作更加轻松呢？

（三）电源与功耗

该驱动器只需单个3.3V电源供电，在SD模式下典型功耗为125 mW，HD模式下为149 mW，具有较低的功耗，有助于降低系统的整体功耗和散热要求。在追求绿色节能的今天，低功耗设计是否是你选择产品时的重要考虑因素之一呢？

（四）温度范围与封装

LMH0002有商业级（0°C至 +70°C，LMH0002MA）和工业级（−40°C至 +85°C，LMH0002TMA和LMH0002SQ）两种温度范围可选，适用于不同的工作环境。它还提供8 - 引脚SOIC或16 - 引脚WQFN封装，可替换GS1528、GS1528A或GS1578A等产品，方便进行升级和替换。在不同的工作环境中，温度范围和封装形式的选择是否会对你的设计产生影响呢？

三、应用领域

（一）视频接口

在SMPTE 292M、SMPTE 344M和SMPTE 259M串行数字接口中，LMH0002可用于驱动高速视频信号，确保信号的高质量传输。比如在高清视频制作、广播等领域，它能够为视频信号的稳定传输提供保障。

（二）通信接口

可应用于Sonet/SDH和ATM接口，满足高速数据传输的需求。在现代通信网络中，高速稳定的数据传输是至关重要的，LMH0002的高性能能否满足这些通信接口的严格要求呢？

（三）其他应用

还可用于数字路由器和交换机、分配放大器、缓冲应用、机顶盒以及安全摄像头等设备中，为这些设备的高速数据传输提供支持。在这些多样化的应用场景中，你是否遇到过数据传输方面的问题，而LMH0002能否成为解决这些问题的方案呢？

四、电气特性

（一）绝对最大额定值

了解器件的绝对最大额定值对于确保其安全可靠运行至关重要。LMH0002的绝对最大额定值包括：

• 电源电压范围为−0.5V至3.6V。
• 输入电压（所有输入）为−0.3V至VCC + 0.3V。
• 输出电流最大为28 mA。
• 存储温度范围为−65°C至 +150°C，结温最高为 +150°C。
• 焊接4秒时的引脚温度为 +260°C。
• 不同封装的热阻也有所不同，如8 - 引脚SOIC的θJA为 +160°C/W，16 - 引脚WQFN的θJA为 +78.9°C/W等。
• ESD额定值（HBM）为5kV，（MM）为250V。在实际应用中，我们必须严格遵守这些额定值，否则可能会对器件造成损坏。那么，在你的设计中，如何确保器件工作在安全的范围内呢？

（二）推荐工作条件

推荐工作条件是保证器件性能的最佳条件。LMH0002的推荐电源电压为3.3V ± 5%，不同型号的工作温度范围有所差异，LMH0002MA为0°C至 +70°C，LMH0002TMA和LMH0002SQ为−40°C至 +85°C。在设计时，我们应尽量使器件工作在推荐条件下，以获得最佳的性能和稳定性。当工作条件超出推荐范围时，会对器件的性能产生哪些影响呢？

（三）DC电气特性

包括输入共模电压、输入电压摆幅、输出共模电压、输出电压摆幅等参数。这些参数会影响器件的信号处理能力和输出性能。例如，通过调整RREF电阻的值，可以改变输出电压摆幅，以满足不同的应用需求。在实际调试过程中，你是否遇到过因为这些参数设置不当而导致的问题呢？

（四）AC电气特性

涉及输入数据速率、附加抖动、输出上升时间和下降时间等参数。输入数据速率最高可达1.485 Gbps，附加抖动在不同速率下有所不同，如1.485 Gbps时为26 psP - P，270 Mbps时为18 psP - P。输出上升时间和下降时间可通过SD/HD引脚进行选择，以满足不同标准的要求。这些参数对于高速数据传输的稳定性和准确性至关重要。在高速数据传输系统中，如何控制这些参数以确保信号质量呢？

五、引脚说明

LMH0002的引脚功能明确，不同封装的引脚定义略有不同。主要引脚包括：

• SDI和SDI：串行数据输入引脚，采用差分输入方式。
• RREF：用于控制输出驱动器的电平，通过连接一个电阻到VCC来设置输出电压摆幅。
• VCC和VEE：分别为正电源（+3.3V）和负电源（接地）。
• SD/HD：用于控制输出压摆率，低电平时输出上升/下降时间符合SMPTE 292M标准，高电平时符合SMPTE 259M标准。
• SDO和SDO：串行数据输出引脚。 在进行电路设计时，正确理解和使用这些引脚是非常重要的。你在引脚连接方面是否有过一些经验或教训呢？

六、应用信息

（一）输入接口

LMH0002可以接受差分或单端输入，输入具有自偏置功能，允许简单的AC或DC耦合。但DC耦合输入必须保持在指定的共模范围内，在VCC = 3.3V时，SDI和SDI的自偏置电压约为2.1V。在实际应用中，如何根据具体情况选择合适的输入耦合方式呢？

（二）输出接口

采用电流模式输出，单端输出电平在75Ω负载、RREF = 750Ω时为750 - 850 mVP - P。输出电平由连接在RREF引脚和VCC之间的RREF电阻值控制，并且RREF电阻应尽量靠近RREF引脚，同时去除RREF网络下方平面层的铜，以减小寄生电容。在设计输出电路时，这些细节是否会影响信号的质量呢？

（三）输出压摆率控制

通过SD/HD引脚可以选择输出的上升和下降时间，以满足SMPTE 259M或SMPTE 292M标准的要求。当需要较慢的上升和下降时间（SMPTE 259M标准）时，将SD/HD引脚置高；当需要较快的上升和下降时间（SMPTE 292M标准）时，将SD/HD引脚置低。在不同的标准应用中，如何根据需求选择合适的压摆率呢？

（四）替代方案

LMH0002MA与Gennum GS1528和GS1528A在外形、安装和功能上兼容，LMH0002SQ与Gennum GS1578A兼容，这为现有系统的升级和替换提供了便利。如果你正在考虑对现有系统进行升级，是否会选择LMH0002作为替代方案呢？

七、总结

LMH0002作为一款高性能的SMPTE标准串行数字电缆驱动器，具有标准兼容性好、输入输出特性灵活、功耗低、温度范围宽等优点，适用于多种高速数据传输应用场景。在使用过程中，我们需要严格遵守其电气特性和引脚说明，合理设计输入输出接口和压摆率控制，以充分发挥其性能优势。同时，其替代兼容性也为系统升级提供了方便。希望通过本文的介绍，能让大家对LMH0002有更深入的了解，在实际设计中能够更好地应用这款产品。你是否已经在项目中使用过LMH0002，或者有计划将其应用到未来的设计中呢？欢迎在评论区分享你的经验和想法。