9DBV05x1/9DBV07x1/9DBV09x1：PCIe Gen1 - 5出色的低功耗缓冲器

在当今的电子设计领域，PCIe技术的发展日新月异，对于高性能、低功耗的时钟缓冲器需求也日益增长。Renesas的9DBV05x1/9DBV07x1/9DBV09x1系列扇出缓冲器就是满足这一需求的优秀解决方案。下面，我们就来详细了解一下这款产品。

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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。它们分别具有5、7或9个输出，每个输出都有一个OE#引脚，以支持PCIe CLKREQ#功能。此外，这些设备还有3个可选的SMBus地址，为设计提供了更大的灵活性。

PCIe时钟架构

该系列缓冲器支持多种PCIe时钟架构，包括常见的Common Clocked (CC)架构，以及带或不带扩频功能的Independent Reference (IR)架构（SRIS、SRNS）。不同的架构可以满足不同应用场景的需求，工程师可以根据具体设计进行选择。

典型应用

• 服务器/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能够提供高质量的时钟信号，确保系统的稳定运行。
• nVME存储：nVME存储设备需要快速、准确的时钟信号来实现高速数据传输。该系列缓冲器可以满足其对时钟信号的严格要求。
• 网络：网络设备对时钟信号的同步性和低延迟有较高要求。9DBV05x1/9DBV07x1/9DBV09x1可以提供稳定的时钟信号，保证网络通信的可靠性。
• 加速器：加速器通常需要高速、低抖动的时钟信号来实现高效的计算。该系列缓冲器可以为加速器提供所需的时钟支持。
• 工业控制：工业控制环境对设备的可靠性和稳定性要求较高。9DBV05x1/9DBV07x1/9DBV09x1具有宽温度范围和低功耗的特点，适合工业控制应用。

关键规格

• 低抖动：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，并且skew < 50 ps，能够提供高质量的时钟信号。
• 低功耗：功耗低至41mW（典型值），有助于降低系统的整体功耗。
• 宽工作频率：工作频率范围为1MHz - 200MHz，可以满足不同应用的需求。

产品特性

输出特性

• 低功耗HCSL输出：具有5 - 9个低功耗HCSL (LP - HCSL)输出。其中，100Ω输出的9DBVxx41型号每个输出对可省去4个电阻；33Ω输出的9DBVxx31型号每个输出对可省去2个电阻，适用于85Ω和100Ω系统。
• 易于交流耦合：可以轻松与其他逻辑系列进行交流耦合，具体可参考应用笔记AN - 891。

  功能特性

• 扩频兼容：支持扩频功能，有助于降低电磁干扰。
• OE#引脚支持PCIe CLKREQ#功能：可以方便地控制输出的启用和禁用。
• 3个可选的SMBus地址：提供了更大的设计灵活性。
• 3.3V容忍SMBus接口：增强了与其他设备的兼容性。
• SMBus可选择特性：可以根据客户需求进行优化，包括每个输出的单独压摆率控制、差分输出幅度等。设备包含默认配置，即使不使用SMBus接口也能正常工作。
• 宽温度范围：工作温度范围为 - 40°C至 + 85°C，适用于各种恶劣环境。

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，详细的引脚描述可以参考数据表中的表格。这些引脚包括输入引脚（如CLK_IN、CLK_IN#）、输出引脚（如DIF0 - DIF8）、电源引脚（如VDDDIG1.8、VDDIO、VDDO1.8、VDDR1.8）以及控制引脚（如^CKPWRGD_PD#、vOE0# - vOE8#）等。了解这些引脚的功能和使用方法对于正确设计电路至关重要。

电气特性

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。这些参数保证了时钟信号的准确输入。

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。这些参数为电路设计提供了重要的参考。

输出特性参数

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。这些参数反映了输出时钟信号的质量。

附加PCIe相位抖动

针对不同的PCIe Gen版本（Gen1 - Gen5）和不同的时钟架构（CC、SRIS），给出了附加PCIe相位抖动的参数。这些参数对于评估缓冲器在PCIe系统中的性能非常重要。

功率管理

通过CKPWRGD_PD#、CLK_IN、SMBus EN位和OE[x]#引脚的不同组合，可以实现不同的功率管理模式，包括正常运行模式和功率下降模式。这有助于根据实际需求降低系统功耗。

测试负载

文档中给出了用于AC/DC测量和相位抖动测量的测试负载电路和参数。这些测试负载对于准确测量缓冲器的性能至关重要。

SMBus串行接口信息

详细介绍了如何通过SMBus接口进行写入和读取操作，包括写入和读取的步骤以及相关的寄存器配置。这为工程师进行设备配置和控制提供了指导。

总结

Renesas的9DBV05x1/9DBV07x1/9DBV09x1系列扇出缓冲器具有低功耗、高性能、低抖动等优点，适用于多种PCIe应用场景。在设计过程中，工程师需要根据具体需求选择合适的型号，并合理配置引脚和参数，以充分发挥该系列缓冲器的性能。同时，要注意遵循文档中的测试负载和电气特性要求，确保设计的可靠性和稳定性。你在使用这款缓冲器时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。