深入解析 onsemi NB3N853501E 时钟分配扇出缓冲器

在电子设计领域，时钟分配和信号处理是至关重要的环节。今天，我们来深入了解 onsemi 公司的一款 3.3 V LVTTL/LVCMOS 2:1 MUX 到 4 LVPECL 差分时钟扇出缓冲器——NB3N853501E，看看它能为我们的设计带来哪些优势。

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一、产品概述

NB3N853501E 是一款采用纯 3.3 V 电源的 2:1:4 时钟分配扇出缓冲器。其输入复用器（MUX）可通过 CLK_SEL 引脚（LVCMOS/LVTTL 电平）从两条 LVCMOS/LVTTL 时钟线中选择一条（CLK_SEL 为高电平时选择 CLK1，为低电平时选择 CLK0）。输出为 LVPECL 电平，并可通过 CLK_EN 引脚（LVCMOS/LVTTL 电平）进行同步使能控制（CLK_EN 为高电平时使能输出，为低电平时禁用输出）。

二、产品特性

1. 输出与输入特性

• 输出：具备四个差分 LVPECL 输出，能满足多通道时钟分配需求。
• 输入：提供两个可选的 LVCMOS/LVTTL 时钟输入，增加了设计的灵活性。

2. 性能指标

• 时钟频率：最高支持 266 MHz 的时钟操作，可适应高速应用场景。
• 输出偏差：输出到输出的偏差最大为 30 ps，器件到器件的偏差最大为 250 ps，确保了时钟信号的同步性。
• 传播延迟：传播延迟最大为 2.0 ns，能有效减少信号传输的延迟。
• 抖动：附加相位抖动（RMS）典型值为 62 fs，保证了时钟信号的稳定性。

3. 其他特性

• 电源范围：工作电压范围为 (V_{CC}=3.3 pm 5 %)（3.135 至 3.465 V），具有较好的电源适应性。
• 温度范围：支持工业温度范围（−40°C 至 85°C），适用于各种恶劣环境。
• 封装：采用无铅 TSSOP20 封装，符合环保要求。

三、引脚说明

引脚编号	引脚名称	I/O 类型	开路默认状态	描述
1	V EE			负（接地）电源引脚，需外部连接到电源以保证正常工作。
2	CLK_EN	LVCMOS / LVTTL	上拉	同步时钟使能，高电平时使能，低电平时禁用输出（Qx 为低，Qx 为高）。
3	CLK_SEL	LVCMOS / LVTTL	下拉	时钟输入选择（高电平选择 CLK1，低电平选择 CLK0 输入）。
4	CLK0	LVCMOS / LVTTL	下拉	时钟 0 输入，未使用时浮空。
5, 6, 8, 9	nc			无连接。
6	CLK1	LVCMOS / LVTTL	下拉	时钟 1 输入，未使用时浮空。
10, 13, 18	V CC			正电源引脚，需外部连接到电源以保证正常工作。
11, 14, 16, 19	Q[3:0]	LVPECL		反相差分输出。
12, 15, 16, 20	Q[3:0]	LVPECL		同相差分输出。

四、功能表

CLK_EN	CLK_SEL	输入功能	输出功能	Qx	Qx
0	0	选择 CLK0 输入	禁用	低	高
0	1	选择 CLK1 输入	禁用	低	高
1	0	选择 CLK0 输入	使能	CLK0	CLK1 的反相
1	1	选择 CLK1 输入	使能	CLK1	CLK1 的反相

需要注意的是，CLK_EN 切换后，时钟输出会在输入时钟的上升沿和下降沿之后禁用或使能。

五、电气特性

1. 最大额定值

• 电源电压：最大为 4.6 V。
• 输入电压：范围为 (-0.5 leq V{1} leq V{CC}+0.5)。
• 输入电容：最大为 4 pF。
• 输出电流：连续电流最大为 50 mA，浪涌电流最大为 100 mA。
• 工作温度范围：工业级为 -40°C 至 +85°C。
• 存储温度范围：为 -65°C 至 +150°C。

2. DC 特性

在 (V{CC}=3.3 pm 5 %)（3.135 至 3.465 V），(GND =0 V)，(T{A}=-40^{circ} C) 至 +85°C 的条件下，输入高电压、输入高电流、输出高电压和输出低电压等都有相应的规格要求。

3. AC 特性

• 最大工作频率：为 266 MHz。
• 传播延迟：范围为 0.9 至 2.0 ns。
• 占空比偏差：在 50 MHz 时为 48% 至 52%。
• 输出到输出偏差：最大为 30 ps。
• 器件到器件偏差：最大为 250 ps。
• 附加相位噪声抖动：在 155.52 MHz 时（从 12 kHz 到 20 MHz 积分）典型值为 0.062 ps。
• 输出上升和下降时间：在 266 MHz 时（20% 和 80% 点）为 240 至 700 ps。

六、订购信息

可订购的型号为 NB3N853501EDTR2G，采用 TSSOP−20（无铅）封装，每卷 2500 个。

七、总结

NB3N853501E 时钟分配扇出缓冲器以其丰富的功能、出色的性能和良好的电气特性，为电子工程师在时钟分配和信号处理方面提供了一个可靠的选择。在实际设计中，我们需要根据具体的应用需求，合理使用该器件的各个功能，同时注意其电气特性和最大额定值，以确保设计的稳定性和可靠性。大家在使用这款器件时，有没有遇到过什么问题呢？欢迎在评论区分享交流。