3.3V/5V ECL双差分2:1多路复用器MC10EP56与MC100EP56详解

在电子设计领域，多路复用器是一种关键的器件，它能在多个输入信号中选择一个输出，广泛应用于通信、计算机等众多领域。今天我们就来深入探讨一下安森美（onsemi）的3.3V/5V ECL双差分2:1多路复用器MC10EP56和MC100EP56。

文件下载：MC10EP56-D.PDF

一、器件概述

MC10/100EP56是一款双路、全差分2:1多路复用器。其差分数据路径使其非常适合对低偏斜时钟或其他对偏斜敏感的信号进行复用。该器件提供了多个(V{BB})引脚，(V{BB})是内部生成的电压源，仅该器件可用。在单端输入条件下，未使用的差分输入连接到(V{BB})作为开关参考电压，(V{BB})也可对交流耦合输入进行重新偏置。使用时，需通过0.01F电容将(V{BB})与(V{CC})去耦，并将电流源或吸收电流限制在0.5mA；不使用时，(V_{BB})应保持开路。

此外，该器件具有单独和公共选择输入，可满足数据路径和随机逻辑应用的需求。其中，100系列还包含温度补偿功能。

二、特性亮点

1. 高速性能

具有360ps的典型传播延迟，工作频率大于3GHz，能够满足高速信号处理的需求。

2. 宽工作范围

• PECL模式：(V{CC}=3.0V)，(V{EE}=0V)；
• NECL模式：(V{CC}=0V)，(V{EE}=-3.0V)。

  3. 安全设计

• 输入具有安全钳位功能，增强了器件的稳定性和可靠性；
• 输入开路时具有默认状态，当输入开路或处于(V_{EE})时，Q输出将默认置为低电平。

  4. 环保特性

  这些器件为无铅产品，符合RoHS标准，响应了环保要求。

三、封装与订购信息

1. 封装类型

提供SOIC - 20、TSSOP - 20和QFN - 20三种封装类型，每种封装都有对应的后缀标识：	封装类型	后缀	封装编号
SOIC - 20	DW	CASE 751D
TSSOP - 20	DT	CASE 948R
QFN - 20	MN	CASE 485E

2. 订购信息

不同型号和封装的产品有不同的包装和发货数量，例如：	器件型号	封装	发货数量
MC10EP56DTG	TSSOP - 20（无铅）	75个/管
MC10EP56DTR2G	TSSOP - 20（无铅）	2500个/卷带

需要注意的是，部分器件已停产，不建议用于新设计，如需相关信息可联系安森美代表。

四、引脚与真值表

1. 引脚功能

引脚	功能
DOa - D1a	ECL输入数据a
DOa - D1a	ECL输入数据a反相
DOb - D1b	ECL输入数据b
D0b - D1b	ECL输入数据b反相
SELO - SEL1	ECL单独选择输入
COM_SEL*	ECL公共选择输入
VBB0, VBB1	输出参考电压
Q0 - Q1	ECL真输出
Q0 - Q1	ECL反相输出
Vcc	正电源
VEE	负电源
EP	暴露焊盘

引脚在开路时默认置为低电平，同时，封装底部的暴露焊盘（EP）必须连接到散热导管，且只能与(V_{EE})进行电气连接。

2. 真值表

SEL0	SEL1	COM_SEL	Q0, Q0	Q1, Q1
X	X	H	a	a
L	L	L	b	b
L	H	L	b	a
H	H	L	a	a
H	L	L	a	b

通过真值表，我们可以清晰地了解不同选择输入状态下的输出情况，这对于电路设计和调试非常重要。

五、电气特性

1. 最大额定值

器件有一系列的最大额定值，如电源电压、输入电压、输出电流等。超过这些额定值可能会损坏器件，影响其功能和可靠性。例如，PECL模式下电源电压(V_{CC})最大为6V，NECL模式下输入电压最大也为6V，输出连续电流最大为50mA等。

2. DC特性

在不同的工作模式（PECL和NECL）和电源电压下，器件的直流特性有所不同。以10EP系列为例，在PECL模式下，当(V{CC}=3.3V)，(V{EE}=0V)时，电源电流(I{EE})在不同温度下有一定的范围，输出高电压(V{OH})和输出低电压(V_{OL})也有相应的数值。这些特性对于电路的设计和性能评估至关重要。

3. AC特性

交流特性方面，器件的最大频率(f_{max})大于3GHz，传播延迟、偏斜、抖动等参数也有明确的规定。例如，输入到输出的传播延迟在不同温度下有不同的范围，随机时钟抖动小于1ps等。这些特性决定了器件在高速信号处理中的表现。

六、应用与注意事项

1. 应用参考

该器件可用于多种应用场景，如时钟分配、数据选择等。在实际应用中，可参考相关的应用笔记，如AN1405/D（ECL时钟分配技术）、AND8020/D（ECL逻辑器件的端接）等。

2. 注意事项

• 所有(V{CC})和(V{EE})引脚必须外部连接到电源，以保证器件正常工作；
• 器件需在热平衡建立后才能满足规格要求，可通过在测试插座或印刷电路板上保持大于500lfpm的横向气流来实现；
• 对于焊接和安装细节，可下载安森美的《Soldering and Mounting Techniques Reference Manual》（SOLDERRM/D）。

总之，MC10EP56和MC100EP56是性能出色的双差分2:1多路复用器，在高速信号处理领域具有广泛的应用前景。电子工程师在设计时，应充分了解其特性和注意事项，以确保电路的稳定和可靠运行。大家在实际应用中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。