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最近在做便携设备的UFS存储扩展设计,主控侧输出的参考时钟是1.8V CMOS电平,UFS颗粒端要求1.2V输入,还要双路通道,既要小封装又要低抖动,翻了一圈料单挖到安森美这颗NB3U23C,刚好完美匹配需求,整理下参数和设计注意点给大伙省点翻datasheet的时间。
文件下载:NB3U23C-D.PDF
这颗是专门针对UFS应用做的双通道缓冲/电平转换芯片,核心功能就是把1.8V输入的CMOS信号,直接转成1.2V输出,而且只需要单1.2V供电,不用额外给转换电路供双电源,BOM直接省了一颗LDO,对便携设备(手机、平板、小型工业相机)的紧凑设计特别友好。
如果你的项目刚好是1.8V转1.2V的低速/中速信号(最高52MHz),需要2路独立通道,对功耗、抖动要求高,那这颗完全可以放进备选库。
| 我把硬件设计最关心的参数拎出来了,附带实际使用的参考意义: | 参数项 | 规格值 | 实际意义 |
|---|---|---|---|
| 工作频率 | 最大52MHz | 刚好覆盖UFS 2.x及以下版本的参考时钟需求 | |
| 传输延迟 | 最大5ns | 高速时序预算里这点延迟完全可以忽略,不用额外做时序补偿 | |
| 待机电流 | <10μA @1.2V供电 | 便携设备低功耗要求直接满足,休眠状态几乎不耗电 | |
| 附加RMS相位抖动 | 最大0.25ps | 时钟信号经过后劣化极小,不会影响UFS的同步稳定性 | |
| 相位噪声底 | 典型-150dBc/Hz | 对射频、高精度采样类的敏感应用也友好 | |
| 输出上升/下降时间 | 最大2ns | 边沿足够陡,不用额外加驱动电路,普通走线信号完整性没问题 | |
| 工作温域 | -40℃~85℃ | 工业级温标,消费级、普通工规项目都能用 | |
| ED防护等级 | HBM 2kV/MM 200V/CDM 1kV | 普通生产组装不用额外做特殊静电防护,良率有保障 |
| 6脚UDFN封装(唯一还在量产的封装,SC70已经停产了)的引脚定义非常简单: | 引脚号 | 名称 | 功能 |
|---|---|---|---|
| 1 | IN1 | 通道1输入(接1.8V信号) | |
| 2 | GND | 地 | |
| 3 | IN2 | 通道2输入(接1.8V信号) | |
| 4 | OUT2 | 通道2输出(1.2V电平) | |
| 5 | VDD | 1.2V供电,±5%公差范围内都能正常工作 | |
| 6 | OUT1 | 通道1输出(1.2V电平) |
⚠️ 注意:闲置的输入引脚不要悬空,CMOS输入悬空容易受干扰产生额外功耗,建议直接接地或者接固定电平。
datasheet里明确标了SC70封装的NB3U23CSQTCG已经停产,不推荐新设计使用,直接选UDFN6封装的NB3U23CMNTAG就行,封装尺寸只有1.2x1.4mm,比指甲盖小得多,板级空间再紧张也放得下,3000pcs/盘的卷装也符合SMT批量生产的要求。
VDD引脚就近放一颗0.1μF的0402陶瓷滤波电容就行,不用额外加大容量电容,实测双路52MHz满负载工作的时候总电流才5mA左右,几乎没有发热,散热不用做特殊处理。
这颗芯片算是小而美的典型,功能单一但针对性极强,UFS相关的电平转换需求用它基本不会出错,目前我测了10片样板连续跑72小时都没出问题,稳定性够打。
你们最近有没有挖到什么好用的小封装电平转换芯片?欢迎评论区交流,下次测了给大伙更实测报告~
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