9DBV05x1/9DBV07x1/9DBV09x1：PCIe Gen1 - 5的低功耗扇出缓冲器解决方案

在当今的电子设计领域，高性能、低功耗的时钟缓冲器对于PCIe系统的稳定运行至关重要。Renesas的9DBV05x1/9DBV07x1/9DBV09x1系列扇出缓冲器，正是满足这一需求的理想选择。下面，我们就来深入了解一下这款产品。

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产品概述

9DBV05x1/9DBV07x1/9DBV09x1属于Renesas全功能PCIe系列的低功耗、高性能扇出缓冲器。该系列缓冲器分别具有5、7或9个输出，每个输出都配备OE#引脚，以支持PCIe CLKREQ#功能。同时，设备拥有3个可选的SMBus地址，为设计带来了更多的灵活性。

应用领域广泛

服务器与高性能计算

在服务器和高性能计算领域，对时钟信号的稳定性和低抖动要求极高。9DBV05x1/9DBV07x1/9DBV09x1能够提供稳定的时钟信号，确保系统的高效运行。其低功耗特性也有助于降低服务器的整体能耗，提高能源效率。

nVME存储

nVME存储系统需要高速、低延迟的时钟信号来保证数据的快速读写。该系列缓冲器的高性能和低抖动特性，能够满足nVME存储系统对时钟信号的严格要求，提升存储系统的性能。

网络与加速器

在网络设备和加速器中，时钟信号的准确性和稳定性对于数据传输和处理至关重要。9DBV05x1/9DBV07x1/9DBV09x1可以为这些设备提供可靠的时钟源，确保网络和加速器的稳定运行。

工业控制

工业控制环境通常对设备的可靠性和稳定性有较高要求。该系列缓冲器具有较宽的工作温度范围（-40°C 至 +85°C），能够适应工业控制环境的恶劣条件，为工业控制系统提供稳定的时钟信号。

关键规格出色

低抖动性能

PCIe Gen5 CC 附加相位抖动 < 40fs RMS，12kHz - 20MHz 附加相位抖动在 156.25MHz 时典型值为 165fs RMS，输出到输出的偏斜 < 50ps。这些低抖动特性确保了时钟信号的准确性和稳定性，能够满足高速PCIe系统的要求。

低功耗设计

功耗低至 41mW（典型值），在保证高性能的同时，有效降低了系统的能耗。这对于需要长时间运行的设备来说，能够显著降低运营成本。

宽工作频率范围

工作频率范围为 1MHz 至 200MHz，能够适应不同的应用场景和系统要求。

产品特性亮点

低功耗HCSL输出

具有5 - 9个低功耗HCSL（LP - HCSL）输出，不同的输出阻抗配置可以满足不同系统的需求。例如，100Ω输出可消除每个输出对的4个电阻（9DBVxx41），33Ω输出可消除每个输出对的2个电阻，允许在85Ω和100Ω系统中使用（9DBVxx31）。

易于交流耦合

易于与其他逻辑系列进行交流耦合，具体可参考应用笔记AN - 891。这使得该系列缓冲器能够方便地与其他设备集成，提高系统的兼容性。

支持扩展频谱

支持扩展频谱功能，能够有效降低电磁干扰（EMI），提高系统的电磁兼容性。

OE#引脚支持PCIe CLKREQ#功能

OE#引脚支持PCIe CLKREQ#功能，允许对输出进行灵活控制，满足不同系统的节能需求。

可选SMBus地址

拥有3个可选的SMBus地址，方便用户根据实际需求进行配置。同时，3.3V耐受的SMBus接口，确保了与其他设备的通信稳定性。

可优化的SMBus功能

通过SMBus可选择的功能，如每个输出的单独压摆率控制、差分输出幅度等，能够根据客户需求进行优化。并且设备包含默认配置，即使不使用SMBus接口，设备也能正常运行。

引脚分配与描述

不同型号的9DBV05x1、9DBV07x1和9DBV09x1具有不同的引脚分配，但它们的引脚功能基本相似。例如，^CKPWRGD_PD#引脚用于通知设备采样锁存输入并启动，低电平进入掉电模式，后续高电平退出掉电模式；CLK_IN和CLK_IN#为差分参考时钟的输入引脚；DIFx和DIFx#为差分时钟输出引脚等。详细的引脚描述可参考数据表中的表格。

电气特性与性能

时钟输入参数

包括输入交叉电压、输入摆幅、输入压摆率、输入泄漏电流、输入占空比和输入抖动等参数。这些参数确保了时钟信号的准确输入和处理。

输入/电源/通用参数

涵盖了电源电压、输出电源电压、环境工作温度、输入高电压、输入中电压、输入低电压、输入电流、输入频率、引脚电感、电容等参数。这些参数规定了设备的正常工作条件和性能指标。

电流消耗

不同型号的设备在不同工作条件下的电流消耗有所不同。例如，9DBV09x1在100MHz时，VDDR的典型电流为3mA，VDDIG的典型电流为6mA，VDDo1.8 + VppIo的典型电流为35mA；在掉电模式下，电流消耗显著降低。

输出特性

包括输出占空比失真、输入到输出的偏斜、输出到输出的偏斜、周期到周期的抖动等参数。这些参数反映了输出时钟信号的质量和稳定性。

附加PCIe相位抖动

在不同的PCIe架构（如Common Clocked和SRIS）和不同的PCIe版本（Gen1 - Gen5）下，设备的附加PCIe相位抖动有不同的指标。这些指标对于评估设备在PCIe系统中的性能至关重要。

功率管理与测试负载

功率管理

通过CKPWRGD_PD#、CLK_IN、SMBus EN位和OE[x]#引脚的不同组合，可以实现设备的不同工作模式，如正常运行和掉电模式。

测试负载

文档中提供了AC/DC测量和相位抖动测量的测试负载图和参数，包括时钟源、设备、Rs、差分Zo、L和CL等参数。这些测试负载信息对于准确评估设备的性能非常重要。

SMBus串行接口信息

写入操作

控制器（主机）通过发送起始位、写入地址、起始字节位置、字节计数和数据字节等步骤，将数据写入Renesas时钟。每个步骤都需要Renesas时钟进行确认，最后发送停止位完成写入操作。

读取操作

控制器（主机）先发送起始位、写入地址和起始字节位置，然后发送单独的起始位和读取地址，Renesas时钟发送数据字节计数和数据字节，控制器需要对每个字节进行确认，最后发送非确认位和停止位完成读取操作。

SMBus地址选择

通过SADR_tri引脚的状态，可以选择不同的SMBus地址。

寄存器配置

文档中还介绍了多个寄存器的配置，如输出使能寄存器、输出和幅度控制寄存器、压摆率控制寄存器等。这些寄存器可以通过SMBus进行配置，以实现不同的功能。

封装与订购信息

封装

不同型号的设备采用不同的封装，如9DBV05x1采用5x5x0.5 mm 32 - VFQFPN封装，9DBV07x1采用5x5x0.4 mm 40 - VFQFPN封装，9DBV09x1采用6x6x0.4 mm 48 - VFQFPN封装。

订购信息

提供了不同输出数量、输出阻抗、温度范围和包装方式的订购选项，方便用户根据实际需求进行选择。

总之，Renesas的9DBV05x1/9DBV07x1/9DBV09x1系列扇出缓冲器以其出色的性能、低功耗和丰富的功能，为PCIe Gen1 - 5系统提供了可靠的时钟解决方案。在实际设计中，电子工程师可以根据具体的应用需求，合理选择和配置该系列缓冲器，以实现系统的高性能和稳定性。你在使用这款产品时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。