解析 onsemi 的 5.0V ECL 1:2 差分扇出缓冲器 MC10EL11 和 MC100EL11

在电子设计领域，缓冲器是一种常见且关键的器件，它可以帮助信号在传输过程中保持稳定和准确。今天我们就来详细了解一下 onsemi 推出的 5.0V ECL 1:2 差分扇出缓冲器 MC10EL11 和 MC100EL11。

文件下载：MC10EL11-D.PDF

产品概述

MC10EL/100EL11 是一款差分 1:2 扇出缓冲器，它在功能上与 E111 器件相似，但具备更高的性能。与 E111 相比，其内部的偏斜和传播延迟有了显著的改善。

该缓冲器的差分输入采用了钳位电路，这一设计能够在输入开路的情况下保持稳定性。如果输入处于开路状态（被拉至 VEE），Q 输出将变为低电平。此外，100 系列还包含温度补偿功能，这有助于在不同的温度环境下保证器件的性能稳定。

产品特性

电气性能

• 传播延迟：仅为 265ps，能够快速处理信号，减少信号传输的时间损耗。
• 输出间偏斜：低至 5ps，确保了多个输出信号之间的一致性，减少信号干扰。

  工作模式及范围

• PECL 模式：工作电压范围为 (V{CC}=4.2V) 至 5.7V，(V{EE}=0V)，适用于多种不同的电源配置。
• NECL 模式：工作电压范围为 (V{CC}=0V)，(V{EE}=-4.2V) 至 -5.7V，为设计提供了更多的灵活性。

  其他特性

• 内部输入下拉电阻：简化了外部电路的设计，减少了外部元件的使用。
• 环保特性：这些器件无铅、无卤素，并且符合 RoHS 标准，体现了环保设计的理念。

引脚说明

PIN	FUNCTION
D, D	ECL 数据输入
Q0, Q0; Q1, Q1	ECL 数据输出
V CC	正电源
V EE	负电源

订购信息

Device	Package	Shipping †
MC10EL11DG	SOIC−8 (Pb-Free)	98 Units / Tube
MC100EL11DG	SOIC−8 (Pb-Free)	98 Units / Tube
MC100EL11DR2G	SOIC−8 (Pb-Free)	2500 / Tape & Reel

需要注意的是，MC10EL11DR2G 已停产，不建议用于新设计。如果你有相关需求，建议联系 onsemi 代表获取最新信息。

电气参数

最大额定值

Symbol	Parameter	Condition 1	Condition 2	Rating	Unit
VCC	PECL 模式电源	VEE = 0 V		8 V
VEE	NECL 模式电源	VCC = 0 V		-8 V
VI	PECL 模式输入电压	VI ≤ VCC	VEE = 0 V	6 V
VI	NECL 模式输入电压	VI ≥ VEE	VCC = 0 V	-6 V
Iout	输出电流（连续）			50 mA
Iout	输出电流（浪涌）			100 mA
TA	工作温度范围			-40 至 +85 °C
Tstg	存储温度范围			-65 至 +150 °C
JA	热阻（结到环境）	0 lfpm	500 lfpm	190 °C/W
JA	热阻（结到环境）	0 lfpm	500 lfpm	130 °C/W
JC	热阻（结到外壳）	标准板	SOIC−8	41 至 44 °C/W
Tsol	波峰焊（无铅）	<2 至 3 sec @ 260°C		265 °C

直流特性

不同系列（10EL 系列和 100EL 系列）在 PECL 和 NECL 模式下的直流特性有所不同，具体参数可参考文档中的表格。这些参数包括电源电流、输出高电压、输出低电压、输入高电压、输入低电压、输入高电压共模范围、输入高电流和输入低电流等。在设计时，需要根据实际的工作模式和温度条件来选择合适的参数。

交流特性

Symbol	Characteristic	−40 °C			25 °C			85 °C			Unit
Min	Typ	Max	Min	Typ	Max	Min	Typ	Max
fmax	最大切换频率						1.5				GHz
t PLH t PHL	输出传播延迟	135	260	385	190	265	340	215	290	365	ps
t SKEW	器件内部偏斜（注 2）		5				5	20		5	20	ps
t SKEW	占空比偏斜（注 3）		5				5	20		5	20	ps
t JITTER	随机时钟抖动（RMS）					0.6					ps
V PP	输入摆幅（注 4）	150		1000	150			1000	150		1000	mV
t r t f	输出上升/下降时间 Q (20% − 80%)	100	225	350	100	225	350	100	225	350	ps

这些交流特性参数对于评估缓冲器在高速信号处理中的性能非常重要。例如，最大切换频率决定了缓冲器能够处理的最高信号频率，而传播延迟和偏斜则影响了信号的准确性和一致性。

应用注意事项

在使用 MC10EL11 和 MC100EL11 时，需要注意以下几点：

• 热平衡：器件需要在热平衡状态下才能满足规格要求，因此在测试插座或印刷电路板上安装时，需要保持横向气流大于 500 lfpm。
• 输入输出参数：输入和输出参数会随着 (V{CC}) 和 (V{EE}) 的变化而变化，在设计时需要根据实际情况进行调整。
• 输出端接：输出端需要通过一个 50Ω 电阻连接到 (V_{CC}-2.0V)，以确保信号的稳定传输。

总结

MC10EL11 和 MC100EL11 是两款性能出色的差分扇出缓冲器，具有低传播延迟、低偏斜、宽工作电压范围等优点。在高速信号处理、通信等领域有着广泛的应用前景。作为电子工程师，在设计时需要充分考虑其电气参数和应用注意事项，以确保设计的可靠性和稳定性。你在实际应用中是否遇到过类似缓冲器的问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。