NSC DS90CR288A

概要
特長
トランスミッタの DS90CR287 は 28 ビットの LVCMOS/LVTTL デー
タを 4 つの LVDS (Low Voltage Differential Signaling) データ・ス
トリームへ変換します。位相調整されたトランスミット・クロックは
データ・ストリームとともに並列に 5 つ目の LVDS リンクにより転送
されます。トランスミット・クロックのサイクル毎に 28ビットの入力デー
タはサンプリングされ、転送されます。レシーバの DS90CR288A
は 4 つの LVDS データ・ストリームを 28 ビットの LVCMOS/LVTTL
データに復元します。トランスミット・クロックの周波数が 85MHz 時
には、28 ビットの TTL データは LVDS1 チャネルあたり 595Mbps
のスピードになり、
トータル・スループットは 2.38Gbps(297.5Mbytes/
s) で転送されます。いずれのデバイスも 64 ボール、0.8mm 間隔
のファイン・ピッチ・ボール・グリッド・アレイ(FBGA) パッケージで
も供給され、56 ピンの TSSOP パッケージに比べて実装面積を 44
%減らすことが可能です。
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■
このチップセットは、TTL のスピードとバス幅により引き起こされて
いた、ケーブルのサイズや EMI の問題を解決する理想的なチッ
プセットです。
20 ∼ 85MHz クロックに対応
50%デューティ・サイクルのレシーバ・クロック出力
2.5/0ns セットアップ / ホールド・タイム (TxINPUT)
低消費電力
± 1V 同相電圧範囲 ( + 1.2V 中心 )
バス幅の低減によるケーブルの小型化、コスト削減が可能
データ・スループット2.38Gbit/s
297.5Mbytes/s の高速転送
低 EMI を実現する 345mV (typ) 信号振幅
PLL は外付け部品不要
立ち上がりエッジ・データ・ストローブ
TIA/EIA-644 LVDS 標準準拠
高密度実装を可能にする 56 ピン TSSOP パッケージ
64 ボール、0.8mm 間隔のファイン・ピッチ・ボール・グリッド・
アレイ(FBGA) パッケージでも供給
ブロック図
DS90CR287
DS90CR288A
Order Number DS90CR287MTD or DS90CR287SLC
Order Number DS90CR288AMTD or DS90CR288ASLC
See NS Package Number MTD56 or SLC64A
See NS Package Number MTD56 or SLC64A
20001108
© National Semiconductor Corporation
DS101087-JP
1
DS90CR287/DS90CR288A + 3.3V 立ち上がりエッジ・データ・ストローブ 28-Bit Channel Link-85MHz
+ 3.3V 立ち上がりエッジ・データ・ストローブ 28-Bit Channel Link-85MHz
DS90CR287/DS90CR288A
Converted to nat2000 DTD
CORRECTED TYPOS
added text on IN (5V and clock) (JFG)
CORRECTED PIN TABLES LAYOUT (JFG)
addded a new page pi in between the rows in the table
removed new page pi before the table as it created a blank page
format clean up (JFG)
format edits (JFG)
Move note12(clock failsafe) to App Info.
Delete 75Mhz spec by Peter Kuo
ADD 50PS TO RSSOP BY PETER KUO
AC&DC BY PETER KUO 3/19/1999
288A AC by Peter Kuo 3/19/1999
Changed to released (CW)
Changed to 85MHZ specs (CW)
Updated new specs (CW)
Saved to test namest patch
Added new pages to the original 1 page.
modified RCOH and RCOL min limits.
DS101087
11700
23685
19961106
DS90CR287
DS90CR288A
+ 3.3V Rising Edge Data Strobe LVDS 28-Bit Channel - 85 MHz
+ 3.3V Rising Edge Data Strobe LVDS 28-Bit Channel - 85 MHz
DS90CR287/DS90CR288A
2002 年 5 月
DS90CR287/DS90CR288A
TSSOP パッケージのピン配置図
DS90CR287
DS90CR288A
代表的なアプリケーション
http://www.national.com/JPN/
2
最大パッケージ許容損失 ( + 25 ℃のとき )
SLC64A パッケージ :
DS90CR287SLC
DS90CR288ASLC
*周囲温度+ 25 ℃を超える場合は、
DS90CR287SLC
DS90CR288ASLC
を減じてください。
ESD 耐圧
(HBM、1.5kΩ、100pF)
(EIAJ、0Ω、200pF)
本データシートには軍用・航空宇宙用の規格は記載されていません。
関連する電気的信頼性試験方法の規格を参照下さい。
電源電圧 (VCC)
CMOS/TTL 入力電圧
− 0.3V ∼+ 4V
− 0.5V ∼ (VCC + 0.3V)
CMOS/TTL 出力電圧
LVDSレシーバ入力電圧
LVDSドライバ出力電圧
LVDS 出力短絡時間
PN 接合温度
保存温度範囲
− 0.3V ∼ (VCC + 0.3V)
− 0.3V ∼ (VCC + 0.3V)
− 0.3V ∼ (VCC + 0.3V)
連続
+ 150 ℃
− 65 ℃∼+ 150 ℃
許容リード温度
( ハンダ付け 4 秒 )
ハンダ・リフロー温度
(FBGA で 20 秒 )
最大パッケージ許容損失 ( + 25 ℃のとき )
MTD56 (TSSOP) パッケージ :
DS90CR287MTD
DS90CR288AMTD
*周囲温度+ 25 ℃を超える場合は、
DS90CR287MTD
DS90CR288AMTD
を減じてください。
2.0W
2.0W
10.2mW/ ℃
10.2mW/ ℃
> 7kV
> 700V
> ± 300mA
25 ℃におけるラッチアップ耐圧
+ 260 ℃
推奨動作条件
+ 220 ℃
最小値 標準値
電源電圧 (VCC)
1.63W
1.61W
動作周囲温度 (TA)
レシーバ入力電圧範囲
最大値
単位
3.0
3.3
3.6
V
− 10
+ 25
+ 70
℃
0
電源ノイズ電圧 (VCC)
12.5mW/ ℃
12.4mW/ ℃
2.4
V
100
mVPP
電気的特性
特記のない限り、推奨動作電源電圧および動作温度範囲に対して適用。
Symbol
Parameter
Conditions
Min
Typ
Max
Units
VCC
V
0.8
V
LVCMOS/LVTTL DC SPECIFICATIONS
VIH
High Level Input Voltage
2.0
VIL
Low Level Input Voltage
VOH
High Level Output Voltage
IOH =− 0.4 mA
GND
VOL
Low Level Output Voltage
IOL = 2 mA
0.06
0.3
V
VCL
Input Clamp Voltage
ICL =− 18 mA
− 0.79
− 1.5
V
IIN
Input Current
VIN = 0.4V, 2.5V or VCC
+ 1.8
+ 15
μA
IOS
Output Short Circuit Current
VIN = GND
2.7
− 10
VOUT = 0V
3.3
V
μA
0
− 60
− 120
mA
290
450
mV
35
mV
LVDS DRIVER DC SPECIFICATIONS
VOD
Differential Output Voltage
ΔVOD
Change in VOD between
Complimentary Output States
RL = 100Ω
250
VOS
Offset Voltage (Note 4)
ΔVOS
Change in VOS between
Complimentary Output States
IOS
Output Short Circuit Current
VOUT = 0V, RL = 100Ω
IOZ
Output TRI-STATE Current
PWR DWN = 0V, VOUT = 0V or VCC
1.125
1.25
1.375
V
35
mV
− 3.5
−5
mA
±1
± 10
μA
LVDS RECEIVER DC SPECIFICATIONS
VTH
Differential Input High Threshold
VTL
Differential Input Low Threshold
IIN
Input Current
VCM =+ 1.2V
+ 100
− 100
mV
mV
VIN =+ 2.4V, VCC = 3.6V
± 10
μA
VIN = 0V, VCC = 3.6V
± 10
μA
3
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DS90CR287/DS90CR288A
絶対最大定格 (Note 1)
DS90CR287/DS90CR288A
電気的特性 ( つづき )
特記のない限り、推奨動作電源電圧および動作温度範囲に対して適用。
Symbol
Parameter
Conditions
Min
Typ
Max
Units
f = 33 MHz
31
45
mA
f = 40 MHz
32
50
mA
f = 66 MHz
37
55
mA
f = 85 MHz
42
60
mA
10
55
μA
f = 33 MHz
49
70
mA
f = 40 MHz
53
75
mA
f = 66 MHz
81
114
mA
f = 85 MHz
96
135
mA
140
400
μA
TRANSMITTER SUPPLY CURRENT
ICCTW
RL = 100Ω,
CL = 5 pF,
Worst Case Pattern
(Figure 1、2 )
Transmitter Supply Current Worst
Case (with Loads)
Transmitter Supply Current Power
Down
ICCTZ
PWR DWN = Low
Driver Outputs in TRI-STATE
under Powerdown Mode
RECEIVER SUPPLY CURRENT
ICCRW
Receiver Supply Current Worst Case
Receiver Supply Current Power Down
ICCRZ
CL = 8 pF,
Worst Case Pattern
(Figure 1、3)
PWR DWN = Low
Receiver Outputs Stay Low during
Powerdown Mode
Note 1:
「絶対最大定格」とは、この範囲を超えるとデバイスの安全性が保証されないリミット値をいい、これらのリミット値でデバイスが動作することを意味するも
のではありません。電気的特性の表にデバイスの実動作条件を記載しています。
Note 2:
Note 3:
代表値 (Typ) は全て VCC = 3.3V、TA =+ 25 ℃で得られる最も標準的な数値です。
デバイス端子に流れ込む電流は正、デバイス端子から流れ出る電流は負と定義されます。VOD とΔVOD 以外、全ての電圧値はグラウンド端子を基準と
します。
Note 4:
VOS は以前は VCM と表記されていました。
トランスミッタ・スイッチング特性
特記のない限り、推奨動作電源電圧および動作温度範囲に対して適用。
Symbol
Parameter
LLHT
LVDS Low-to-High Transition Time (Figure 2)
LHLT
LVDS High-to-Low Transition Time (Figure 2)
TCIT
TxCLK IN Transition Time (Figure 4)
Min
Typ
Max
Units
0.75
1.5
ns
0.75
1.5
ns
6.0
ns
1.0
TPPos0
Transmitter Output Pulse Position for Bit0 (Figure 14)
− 0.20
0
0.20
ns
TPPos1
Transmitter Output Pulse Position for Bit 1
f = 85 MHz
1.48
1.68
1.88
ns
TPPos2
Transmitter Output Pulse Position for Bit 2
3.16
3.36
3.56
ns
TPPos3
Transmitter Output Pulse Position for Bit 3
4.84
5.04
5.24
ns
TPPos4
Transmitter Output Pulse Position for Bit 4
6.52
6.72
6.92
ns
TPPos5
Transmitter Output Pulse Position for Bit 5
8.20
8.40
8.60
ns
TPPos6
Transmitter Output Pulse Position for Bit 6
9.88
10.08
10.28
ns
TCIP
TxCLK IN Period (Figure 5)
11.76
T
50
ns
TCIH
TxCLK IN High Time (Figure 5)
0.35T
0.5T
0.65T
ns
TCIL
TxCLK IN Low Time (Figure 5)
0.35T
0.5T
0.65T
ns
TSTC
TxIN Setup to TxCLK IN (Figure 5)
THTC
TxIN Hold to TxCLK IN (Figure 5)
TCCD
TxCLK IN to TxCLK OUT Delay (Figure 7)
f = 85 MHz
TA = 25 ℃ ,
VCC = 3.3V
2.5
ns
0
ns
3.8
6.3
ns
TPLLS
Transmitter Phase Lock Loop Set (Figure 9)
10
ms
TPDD
Transmitter Powerdown Delay (Figure 12)
100
ns
TJIT
TxCLK IN Cycle-to-Cycle Jitter (Input clock requirement)
2
ns
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4
特記のない限り、推奨動作電源電圧および動作温度範囲に対して適用。
Symbol
Typ
Max
Units
CLHT
CMOS/TTL Low-to-High Transition Time (Figure 3)
Parameter
2
3.5
ns
CHLT
CMOS/TTL High-to-Low Transition Time (Figure 3)
1.8
3.5
ns
RSPos0
Receiver Input Strobe Position for Bit 0 (Figure 15)
0.49
0.84
1.19
ns
RSPos1
Receiver Input Strobe Position for Bit 1
2.17
2.52
2.87
ns
RSPos2
Receiver Input Strobe Position for Bit 2
3.85
4.20
4.55
ns
RSPos3
Receiver Input Strobe Position for Bit 3
5.53
5.88
6.23
ns
RSPos4
Receiver Input Strobe Position for Bit 4
7.21
7.56
7.91
ns
RSPos5
Receiver Input Strobe Position for Bit 5
8.89
9.24
9.59
ns
RSPos6
Receiver Input Strobe Position for Bit 6
10.57
10.92
11.27
ns
RSKM
RxIN Skew Margin (Note 5) (Figure 16)
RCOP
RxCLK OUT Period (Figure 6)
RCOH
RxCLK OUT High Time (Figure 6)
RCOL
RSRC
RHRC
Min
f = 85 MHz
f = 85 MHz
290
ps
11.76
T
50
ns
4
5
6.5
ns
RxCLK OUT Low Time (Figure 6)
3.5
5
6
ns
RxOUT Setup to RxCLK OUT (Figure 6)
3.5
ns
RxOUT Hold to RxCLK OUT (Figure 6)
3.5
ns
5.5
f = 85 MHz
RCCD
RxCLK IN to RxCLK OUT Delay @ 25 ℃ , VCC = 3.3V (Note 6) (Figure 8)
9.5
ns
RPLLS
Receiver Phase Lock Loop Set (Figure 10)
10
ms
RPDD
Receiver Powerdown Delay (Figure 13)
1
μs
7
Note 5:
レシーバ・スキュー・マージンはレシーバ入力でのサンプリングに必要な有効データ範囲と定義されます。 このマージンはトランスミッタ・パルス・ポジション
(TPPos minとmax)とレシーバの入力セットアップ / ホールド・タイム ( 内部データ・サンプリング長− RSPos) により導き出されています。このマージンは LVDS
配線スキュー、ケーブル・スキュー ( タイプと長さにより異なります )とソース・クロック (150ps) により減少します。
Note 6:
チャネルリンク・チップセット全体でのレイテンシは、クロック周期、およびトランスミッタ (TCCD) とレシーバ (RCCD) のゲート・ディレイの関数として表されま
Tをクロック周期としたとき、
(T+TCCD)+(2*T+RCCD)となります。
す。トランスミッタDS90CR217/287とレシーバDS90CR218A/288Aのレイテンシの合計は、
AC タイミング図
”Test Pattern
FIGURE 1. “Worst Case”
FIGURE 2. DS90CR287 (Transmitter) LVDS Output Load and Transition Times
5
http://www.national.com/JPN/
DS90CR287/DS90CR288A
レシーバ・スイッチング特性
DS90CR287/DS90CR288A
AC タイミング図 ( つづき )
FIGURE 3. DS90CR288A (Receiver) CMOS/TTL Output Load and Transition Times
FIGURE4. DS90CR287 (Transmitter) Input Clock Transition Time
FIGURE 5. DS90CR287 (Transmitter) Setup/Hold and High/Low Times
FIGURE 6. DS90CR288A (Receiver) Setup/Hold and High/Low Times
FIGURE 7. DS90CR287 (Transmitter) Clock In to Clock Out Delay
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6
DS90CR287/DS90CR288A
AC タイミング図 ( つづき )
FIGURE 8. DS90CR288A (Receiver) Clock In to Clock Out Delay
FIGURE 9. DS90CR287 (Transmitter) Phase Lock Loop Set Time
FIGURE 10. DS90CR288A (Receiver) Phase Lock Loop Set Time
7
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DS90CR287/DS90CR288A
AC タイミング図 ( つづき )
FIGURE 11. 28 ParalIeI TTL Data Inputs Mapped to LVDS Outputs
FIGURE 12. Transmitter Powerdown DeIay
FIGURE 13. Receiver Powerdown Delay
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8
DS90CR287/DS90CR288A
AC タイミング図 ( つづき )
FIGURE 14. Transmitter LVDS Output Pulse Position Measurement
9
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DS90CR287/DS90CR288A
AC タイミング図 ( つづき )
FIGURE 15. Receiver LVDS Input Strobe Position
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10
C ─セットアップ / ホールド・タイム ( 内部データ・サンプリング長 ) は Rspos (レシーバ入力ストローブ・ポジション ) min と max により定義されます。
Tppos ─トランスミッタ出力パルス・ポジション (minと max)
RSKM ≧ケーブル・スキュー+ソース・クロック・ジッタ ( 連続する 2 クロック間 ) (Note 7) + ISI ( 伝送波形干渉 ) (Note 8)
ケーブル・スキュー─通常 10 ∼ 40ps/300mm、ケーブルにより異なります。
Note 7:
ジッタは 85MHz で 150ps 以下。
Note 8:
ISI は内部配線によります。
FIGURE 16. Receiver LVDS Input Skew Margin
DS90CR287 MTD56 (TSSOP) パッケージ端子説明−チャネル・リンク・トランスミッタ
端子名
説明
I/O
No.
TxIN
I
28
TTLレベル入力。
TxOUT +
O
4
正の LVDS 差動データ出力
TxOUT −
O
4
負の LVDS 差動データ出力
TxCLK IN
I
1
TTLレベルのクロック入力。立ち上がりエッジがデータ取り込みに使用されます。端子名は TxCLK
IN です。「アプリケーション情報」を参照して下さい。
TxCLK OUT +
O
1
正の LVDS 差動クロック出力
TxCLK OUT −
O
1
負の LVDS 差動クロック出力
PWR DOWN
I
1
TTLレベル入力。入力が Low にアサートされると、出力は TRI-STATE になり、パワー・ダウン時に
低電流となります。「アプリケーション情報」を参照して下さい。
VCC
I
4
TTL 入力用の電源ピン
GND
I
5
TTL 入力用のグラウンド・ピン
PLL VCC
I
1
PLL 用の電源ピン
PLL GND
I
2
PLL 用のグラウンド・ピン
LVDS VCC
I
1
LVDS 出力用の電源ピン
LVDS GND
I
3
LVDS 出力用のグラウンド・ピン
DS90CR287 SLC64A (FBGA) パッケージ端子要約−チャネル・リンク・トランスミッタ
端子名
TxIN
I/O
No.
I
28
説明
TTL レベル入力。
TxOUT +
O
4
正の LVDS 差動データ出力
TxOUT −
O
4
負の LVDS 差動データ出力
TxCLK IN
I
1
TxCLK OUT +
O
1
TTL レベルのクロック入力。 立ち上がりエッジがデータ取り込みに使用されます。 端子名は TxCLK
IN です。「アプリケーション情報」を参照して下さい。
正の LVDS 差動クロック出力
TxCLK OUT −
O
1
負の LVDS 差動クロック出力
PWR DOWN
I
1
VCC
I
4
TTL レベル入力。 入力が Low にアサートされると、出力は TRI-STATE になり、パワー・ダウン時
に低電流となります。「アプリケーション情報」を参照して下さい。
TTL 入力用の電源ピン
GND
I
5
TTL 入力用のグラウンド・ピン
11
http://www.national.com/JPN/
DS90CR287/DS90CR288A
AC タイミング図 ( つづき )
DS90CR287/DS90CR288A
DS90CR287 SLC64A (FBGA) パッケージ端子要約−チャネル・リンク・トランスミッタ ( つづき )
端子名
説明
I/O
No.
PLL VCC
I
1
PLL 用の電源ピン
PLL GND
I
2
PLL 用のグラウンド・ピン
LVDS VCC
I
2
LVDS 出力用の電源ピン
LVDS GND
I
4
LVDS 出力用のグラウンド・ピン
6
未接続
NC
DS90CR287 SLC64A (FBGA) パッケージ端子説明−チャネル・リンク・トランスミッタ
端子別
端子タイプ別
端子
端子名
タイプ
端子
端子名
タイプ
A1
TxIN27
I
D3
GND
G
A2
TxOUT0 −
O
E4
GND
G
A3
TxOUT0 +
O
E8
GND
G
A4
LVDS VCC
P
G1
GND
G
A5
LVDS VCC
P
G6
GND
G
A6
TxCLK OUT −
O
B3
LVDS GND
G
A7
TxCLK OUT +
O
B4
LVDS GND
G
A8
TxOUT3 +
O
B7
LVDS GND
G
B1
TxIN1
I
D5
LVDS GND
G
B2
TxIN0
I
C6
PLL GND
G
B3
LVDS GND
G
D6
PLL GND
G
B4
LVDS GND
G
D7
PWR DOWN
I
B5
TxOUT2 −
O
C8
TxCLK IN
I
B6
TxOUT3 −
O
B2
TxIN0
I
B7
LVDS GND
G
B1
TxIN1
I
B8
NC
D2
TxIN2
I
C1
TxIN3
C2
NC
I
C3
NC
C4
TxOUT1 −
O
C5
TxOUT2 +
C6
PLL GND
C7
C8
D1
D2
C1
TxIN3
I
D1
TxIN4
I
F1
TxIN5
I
E2
TxIN6
I
O
E3
TxIN7
I
G
G2
TxIN8
I
PLL VCC
P
H1
TxIN9
I
TxCLK IN
I
G3
TxIN10
I
TxIN4
I
H3
TxIN11
I
TxIN2
I
F4
TxIN12
I
D3
GND
G
G4
TxIN13
I
D4
TxOUT1 +
O
H4
TxIN14
I
D5
LVDS GND
G
H5
TxIN15
I
D6
PLL GND
G
E5
TxIN16
I
D7
PWR DOWN
I
F5
TxIN17
I
D8
TxIN26
I
H6
TxIN18
I
E1
VCC
P
H7
TxIN19
I
E2
TxIN6
I
H8
TxIN20
I
E3
TxIN7
I
G7
TxIN21
I
E4
GND
G
F7
TxIN22
I
E5
TxIN16
I
G8
TxIN23
I
http://www.national.com/JPN/
12
端子別
端子
端子タイプ別
端子名
タイプ
端子
端子名
タイプ
E6
VCC
P
E7
TxIN24
I
E7
TxIN24
I
F8
TxIN25
I
E8
GND
G
D8
TxIN26
I
F1
TxIN5
I
A1
TxIN27
I
F2
NC
A6
TxCLK OUT −
O
F3
NC
A7
TxCLK OUT +
O
F4
TxIN12
I
A2
TxOUT0-
O
F5
TxIN17
I
A3
TxOUT0 +
O
C4
TxOUT1 −
O
I
D4
TxOUT1 +
O
F6
NC
F7
TxIN22
F8
TxIN25
I
B5
TxOUT2 −
O
G1
GND
G
C5
TxOUT2 +
O
G2
TxIN8
I
B6
TxOUT3 −
O
G3
TxIN10
I
A8
TxOUT3 +
O
G4
TxIN13
I
A4
LVDS VCC
P
G5
VCC
P
A5
LVDS VCC
P
G6
GND
G
C7
PLL VCC
P
G7
TxIN21
I
E1
VCC
P
G8
TxIN23
I
E6
VCC
P
H1
TxIN9
I
G5
VCC
P
H2
VCC
P
H2
VCC
P
H3
TxIN11
I
B8
NC
H4
TxIN14
I
C2
NC
H5
TxIN15
I
C3
NC
H6
TxIN18
I
F2
NC
H7
TxIN19
I
F3
NC
H8
TxIN20
I
F6
NC
G : グラウンド
I : 入力
O : 出力
P : 電源
NC : 未接続
DS90CR288A MTD56 (TSSOP) パッケージ端子説明−チャネル・リンク・レシーバ
端子名
RxIN +
I/O
No.
I
4
説明
正の LVDS 差動データ入力
RxIN −
I
4
負の LVDS 差動データ入力
RxOUT
O
28
TTLレベルデータ出力。
RxCLK IN +
I
1
正の LVDS 差動クロック入力
RxCLK IN −
I
1
負の LVDS 差動クロック入力
RxCLK OUT
O
1
TTLレベルのクロック出力。立ち上がりエッジがデータ取り込みに使用されます。端子名は RxCLK
OUT です。
PWR DOWN
I
1
TTLレベル入力。入力が Low にアサートされると、レシーバ出力は Low になります。
VCC
I
4
TTL 出力用の電源ピン
GND
I
5
TTL 出力用のグラウンド・ピン
PLL VCC
I
1
PLL 用の電源ピン
PLL GND
I
2
PLL 用のグラウンド・ピン
LVDS VCC
I
1
LVDS 入力用の電源ピン
13
http://www.national.com/JPN/
DS90CR287/DS90CR288A
DS90CR287 SLC64A (FBGA) パッケージ端子説明−チャネル・リンク・トランスミッタ ( つづき )
DS90CR287/DS90CR288A
DS90CR288A MTD56 (TSSOP) パッケージ端子説明−チャネル・リンク・レシーバ ( つづき )
端子名
I/O
No.
I
3
LVDS GND
説明
LVDS 入力用のグラウンド・ピン
DS90CR288A SLC64A (FBGA) パッケージ端子要約−チャネル・リンク・トランスミッタ
端子名
説明
I/O No.
RxIN +
I
4
正の LVDS 差動データ入力
RxIN −
I
4
負の LVDS 差動データ入力
RxOUT
O
28
TTLレベル出力。
RxCLK IN +
I
1
正の LVDS 差動クロック入力
RxCLK IN −
I
1
負の LVDS 差動クロック入力
RxCLK OUT
O
1
TTLレベルのクロック出力。 立ち上がりエッジがデータ取り込みに使用されます。
PWR DOWN
I
1
TTLレベル入力。 入力が Low にアサートされると、出力は TRI-STATE になり、パワー・ダウン時
に低電流となります。
VCC
I
4
TTL 出力用の電源ピン
TTL 出力用のグラウンド・ピン
GND
I
5
PLL VCC
I
1
PLL 用の電源ピン
PLL GND
I
2
PLL 用のグラウンド・ピン
LVDS VCC
I
2
LVDS 入力用の電源ピン
LVDS GND
I
4
LVDS 入力用のグラウンド・ピン
6
未接続
NC
DS90CR288A SLC64A (FBGA) パッケージ端子説明−チャネル・リンク・トランスミッタ
端子別
端子タイプ別
端子
端子名
タイプ
端子
端子名
タイプ
A1
RxOUT17
O
A4
GND
G
A2
VCC
P
B1
GND
G
A3
RxOUT15
O
B6
GND
G
A4
GND
G
D8
GND
G
A5
RxOUT12
O
E3
GND
G
A6
RxOUT8
O
E5
LVDS GND
G
A7
RxOUT7
O
G3
LVDS GND
G
A8
RxOUT6
O
G7
LVDS GND
G
B1
GND
G
H5
LVDS GND
G
B2
NC
F6
PLL GND
G
B3
RxOUT16
O
G8
PLL GND
G
B4
RxOUT11
O
E6
PWR DOWN
I
B5
VCC
P
H6
RxCLK IN −
I
B6
GND
G
H7
RxCLK IN +
I
B7
RxOUT5
O
H2
RxIN0 −
I
B8
RxOUT3
O
H3
RxIN0 +
I
C1
RxOUT21
O
C2
NC
C3
RxOUT18
C4
RxOUT14
C5
RxOUT9
http://www.national.com/JPN/
F4
RxIN1 −
I
G4
RxIN1 +
I
O
G5
RxIN2 −
I
O
F5
RxIN2 +
I
O
G6
RxIN3 −
I
14
端子別
端子タイプ別
端子
端子名
タイプ
端子
端子名
タイプ
C6
RxOUT4
O
H8
RxIN3 +
I
E7
RxCLK OUT
O
O
E8
RxOUT0
O
C7
NC
C8
RxOUT1
D1
VCC
P
C8
RxOUT1
O
D2
RxOUT20
O
D7
RxOUT2
O
D3
RxOUT19
O
B8
RxOUT3
O
D4
RxOUT13
O
C6
RxOUT4
O
D5
RxOUT10
O
B7
RxOUT5
O
D6
VCC
P
A8
RxOUT6
O
D7
RxOUT2
O
A7
RxOUT7
O
D8
GND
G
A6
RxOUT8
O
E1
RxOUT22
O
C5
RxOUT9
O
E2
RxOUT24
O
D5
RxOUT10
O
E3
GND
G
B4
RxOUT11
O
E4
LVDS VCC
P
A5
RxOUT12
O
E5
LVDS GND
G
D4
RxOUT13
O
E6
PWR DOWN
I
C4
RxOUT14
O
E7
RxCLK OUT
O
A3
RxOUT15
O
E8
RxOUT0
O
B3
RxOUT16
O
F1
RxOUT23
O
A1
RxOUT17
O
F2
RxOUT26
O
C3
RxOUT18
O
F3
NC
D3
RxOUT19
O
F4
RxIN1 −
I
D2
RxOUT20
O
F5
RxIN2 +
I
C1
RxOUT21
O
F6
PLL GND
G
E1
RxOUT22
O
F7
PLL VCC
P
F8
NC
G1
RxOUT25
G2
NC
G3
LVDS GND
G
G4
RxIN1 +
I
E4
LVDS VCC
P
G5
RxIN2 −
I
H4
LVDS VCC
P
G6
RxIN3 −
I
F7
PLL VCC
P
G7
LVDS GND
G
A2
VCC
P
G8
PLL GND
G
B5
VCC
P
H1
RxOUT27
O
D1
VCC
P
H2
RxIN0 −
I
D6
VCC
P
H3
RxIN0 +
I
B2
NC
O
F1
RxOUT23
O
E2
RxOUT24
O
G1
RxOUT25
O
F2
RxOUT26
O
H1
RxOUT27
O
H4
LVDS VCC
P
C2
NC
H5
LVDS GND
G
C7
NC
H6
RxCLK IN −
I
F3
NC
H7
RxCLK IN +
I
F8
NC
H8
RxIN3 +
I
G2
NC
G : グラウンド
I : 入力
O : 出力
P : 電源
NC : 未接続
15
http://www.national.com/JPN/
DS90CR287/DS90CR288A
DS90CR288A SLC64A (FBGA) パッケージ端子説明−チャネル・リンク・トランスミッタ ( つづき )
DS90CR287/DS90CR288A
アプリケーション情報
DS90CR287 と DS90CR288A の TSSOP 版は既存の 5V チャネ
ル・リンク・
トランスミッタ/レシーバ・ペア(DS90CR283とDS90CR284)
と互換性があります。5V から 3.3V システムへ移行する際には、
次の点に注意してください。
アプリケーションで安全かつ経済的なケーブルのために様々なト
レードオフを査定するよう推奨します。
レシーバ・フェイルセーフ機能 : 本レシーバは、レシーバ入力が
オープンもしくは終端された状態でも安定したレシーバ出力を得る
ために、入力段にフェイルセーフのバイアス回路を備えています。
これにより、前記のようにオープンもしくは終端された状態でも、レ
シーバ入力は HIGH になります。したがって、もしクロック信号が
有効であればすべてのデータ出力も HIGH になります。もしクロッ
ク信号がオープンもしくは終端されていたとすると、レシーバ出力
は最後の有効な状態を保持します。なおクロック入力がオープン
もしくは終端されていると、クロック出力は HIGH になります。
電源を 5V から 3.3V へ変更し、トランスミッタとレシーバの全電源
ピン (VCC、LVDS VCC、PLL VCC) に供給してください。
9. トランスミッタの入力ピンと制御入力ピンには3.3V TTL/CMOS
信号を入力してください。5V 信号入力耐圧はありません。
10. レシーバはパワーダウン時に出力が Low に固定されます。
チャネル・リンクはいろいろなデータ送受信システムでの使用を目的
に開発されました。システムにより接続する部材は異なります。例え
ば低速でかつケーブル長も短い ( < 2m) 場合には、部材の電気
的性能はさほど重要とはなりませんが、高速かつ長距離のアプリ
ケーションでは部材の性能が重要となります。実際、ケーブルの構
成によりスキュー( ペア間における接続点間の電気的な線長差 )を
低減する事ができます。より詳しい内容については以下のアプリ
ケーション・ノートを参照ください。
AN = ####
ボード・レイアウト : LVDS の EMI、ノイズ・マージンを最大限活
用するには差動信号のレイアウトに注意を払う必要があります。
他の信号からのノイズによる干渉を抑え、差動信号のノイズ・キャ
ンセル性能を有効に利用するために、差動信号ラインは常に近接
していなければなりません。また、差動信号線長も等長になるよう
トレースを調整してください。あらゆる高速設計において、インピー
ダンスの不整合は避けなければいけません ( ヴィアを減らす、90
度に曲がるトレースを避けるなど )。差動信号の一方のラインにイ
ンピーダンスの不整合があると他方の信号ラインにも影響が現れ
ます。差動信号のトレースのインピーダンスは選択されたケーブル
のインピーダンスと整合していなければいけません (このインピーダ
ンスはレシーバ入力端で差動信号間に入れる終端抵抗とも一致
していなければなりません )。最後に、チャネル・リンクの TxOUT/
RxIN ピンは、PCB 上での余分なトレースを避けるためにボードの
端にできるだけ近づけてください。これらはすべて高速性や EMI
に影響を与える反射やクロストークを抑制するものです。
Topic
AN-1041
Introduction to Channel Link
AN-1108
Channel Link PCB and Interconnect
Design-In Guidelines
AN-806
Transmission Line Theory
AN-905
Transmission Line Calculations and
Differential Impedance
AN-916
Cable Information
入力 : TxIN 端子および制御入力端子は、LVCMOS レベルもし
くは LVTTL レベルに互換です。ただしこれら入力は 5V 耐圧で
はありません。
ケーブル :トランスミッタとレシーバのインタフェースに用いられてい
る差動の LVDS 信号はケーブルにより伝送されます。21 ビット・
チャネル・リンク・チップセット (DS90CR217/218A) では 4 ペアの
信号線が、28 ビット・チャネル・リンク・チップセット(DS90CR287/
288A) では 5 ペアの信号線が必要となります。理想的なケーブル
/ コネクタのインタフェースは伝送路すべてにわたり 100Ω 一定の
差動インピーダンスに保つことです。また、レシーバで十分なデー
タのサンプル・ウィンドウを確保するために 140ps (85MHz 時 ) 以
下にスキューを抑えてください。
未使用入力 : TxIN の未使用入力はすべてグラウンドに接続する
か未接続状態のままにしてください。レシーバの未使用入力は
オープンのままでかまいません。
終端 : 電流モードのドライバではレシーバの入力に終端抵抗が必
要です。チャネル・リンク・チップセットではレシーバ差動入力ペア
の+と−ごとに 100Ω の終端抵抗が必要です。実際の終端抵抗
値はケーブルの差動特性インピーダンス (90 ∼ 120Ω) と同じにな
るように選択します。Figure 17 の例を参照ください。PECL のよう
な他の差動信号と異なりプルアップやプルダウンの抵抗も必要あり
ません。リードのインダクタンスを減らすために表面実装タイプの
抵抗を推奨します。終端抵抗は差動信号を効果的に終端し、ス
タブを短くするためにレシーバ入力ピンのできるだけ近くに配置し
てください。
さらに、データとクロックを伝送する 4 または 5 ペアのケーブルに最
低 1 本 (または 1 ペア ) のグラウンドを用意することを推奨します。
このグラウンドによりコモン・モードのリターン・パスを構成できます。
一対一のアプリケーションで一般的に使用されているケーブルに
はフラット、フレックス、ツイストペア、TWIN-COAX があります。
構成やオプションによりさまざまなケーブルが用意されています。フ
ラット、フレックス、ツイスト・ペアは短い一対一のアプリケーション
には十分です。TWIN-COAX は長短どちらでも高い性能を示し
ます。フラット・ケーブル使用時には各差動信号間にグラウンド線
を入れることを推奨します。このグラウンドにより、近接するペア間
のノイズによる干渉を防ぐことができます。TWIN-COAX ケーブル
では各ケーブルペアをシールドすることを推奨します。一対一で
距離を伸ばす場合にはケーブルのタイプによらず全ケーブル・ペア
をシールドしてください。全体をシールドすることで、EMS や EMI
に起因する問題を解決し、長距離化、高速化といった伝送パラ
メータの向上になります。
デカップリング・コンデンサ : 性能を制限するスイッチング・ノイズ
を低減するために、バイパス・コンデンサを入れてください。各
VCC と GND に 3 個並列にデカップリング・コンデンサ ( 多層セラ
ミックの表面実装タイプ )を挿入することを推奨します (Figure 18)。
3 個のコンデンサの値は 0.1μF、0.01μF、0.001μF です。電源と
グラウンドはできるだけ幅広のトレースを使用し各コンデンサはそ
れぞれ個別にグラウンド接続してください。ボード上に十分なス
ペースがない場合、PLL VCC、LVDS VCC、ロジック VCC の順
に優先してください。
いろいろなケーブル・タイプで LVDS 信号はすばらしい性能を示
しています。しかし、総合的に最高の性能となったのは TWINCOAX ケーブルを使用したときでした。TWIN-COAX ケーブルは
その構造とシールドの二重化により、優れたスキューと EMI 性能
をもっています。本項と関連のアプリケーション・ノートには設計者
に有用な数多くのガイドラインが記載されています。設計者は各
http://www.national.com/JPN/
16
DS90CR287/DS90CR288A
アプリケーション情報 ( つづき )
FIGURE 17. LVDS Serialized Link Termination
ノイズ・マージン : 通常、LVDS 信号は+ 1.2V を振幅の中心と
して、
信号振幅 300mV です。チャネル・リンク・レシーバは 100mV
のスレッショルド範囲を持っているため、200mV の差動ノイズ・
マージンとなります。差動信号によるデータ転送ではコモン・モー
ドの対策がシステムではより重要です。LVDS レシーバの入力範
囲はグラウンドから+ 2.4V です。つまり、グラウンド・レベルの違
いやコモン・モード・ノイズにより振幅の中心が± 1V の変動が許
されています。
パワー・シーケンスとパワーダウン・モード : チャネル・リンク・ト
ランスミッタの出力は電源電圧が 2V になるまでトライステートを維
持します。クロックとデータ出力は VCC が 3V、PWR DOWN ピン
が 1.5V 以上になってから10ms 後に動作を開始します。ドライバ、
レシーバともに PWR DOWNピン (Low アクティブ ) に Low を入力
するだけで、いつでもパワーダウン・モードにできます。この時消
費電力は 5μW(typ) まで落とすことができます。
FIGURE 18. CHANNEL LINK
Decoupling Configuration
クロック・ジッタ : チャネル・リンクでは PLL によりLVDS を介して
送られてきたクロックを再生します。LVDS 上のシリアル化された
データ、1 ビットの幅はクロックの 1/7となります。例えば 85MHz ク
ロックでは周期は約 11.76ns、1 ビットのデータ幅は 1.68nsとなりま
す。差動スキュー (1 差動ペア内の Δt)、接続スキュー ( 差動ペ
ア間のΔt)、クロック・ジッタはシリアル化されたデータをサンプリン
グするマージンを減少させる要因となります。トランスミッタへ入力
するクロックはできるだけきれいなクロックを入力してください。各
VCC ごとのデカップリング・コンデンサにより内部 PLL へ回り込む
ジッタを低減する事ができ、LVDS クロックのジッタも低減できます。
全体のジッタ、スキューのマージンの割り振りにここでの測定が役
立ちます。
トランスミッタの入力クロックは、トランスミッタの電源を入れてトラン
スミッタが動作するよりも前に印加してかまいません。あるいはトラ
ンスミッタの入力クロックは、
トランスミッタの電源を入れた後に印加
してもかまいませんが、ただしそのときは、
「クロック入力」の項で
説明したように PWR DOWN ピンを使う必要があります。しかる
べきクロック信号を TxCLK IN ピンに印加していないときに、トラン
スミッタの電源を入れ、PWR DOWN ピンを "H" レベルにしてトラ
ンスミッタを動かすことはしないでください。
チャネル・リンク・チップセットはトランスミッタ、レシーバどちらかの
電源が落ちた場合に自身を保護する設計になっています。もしト
ランスミッタの電源が落ちた場合、レシーバのクロック ( 入力、出
力とも) は停止します。データ出力 (RxOUT) はクロックが止まった
時点での状態を保持します。レシーバの電源が落ちた場合、レ
シーバの入力は内部のダイオードを介して VCC に短絡されます。
この時流れ込む電流は定電流ドライバのため制限 ( 入力あたり
5mA) されます。このようにしてラッチアップを回避しています。
クロック入力 :デバイスがイネーブルの間はクロックを常に入力しな
ければなりません。クロック停止時は PWR DOWN ピンをアサート
して PLL をディスエーブルにしてください。クロックの供給が再開
されたらPWR DOWNピンをネゲートしてデバイスをイネーブルに戻
してしてください。クロックが停まっている状態でイネーブルにして
はなりません。
17
http://www.national.com/JPN/
DS90CR287/DS90CR288A
アプリケーション情報 ( つづき )
FIGURE 19. Single-Ended and Differential Waveforms
http://www.national.com/JPN/
18
DS90CR287/DS90CR288A
外形寸法図 単位は millimeters
56-Lead Molded Thin Shrink Small outline Package, JEDEC
Order Number DS90CR287MTD or DS90CR288AMTD
Dimensions shown in millimeters only
NS Package Number MTD56
64 ball, 0.8mm fine pitch ball grid array (FBGA) package
Dimensions shown in millimeters only
Order Number DS90CR287SLC or DS90CR288ASLC
NS Package Number SLC64A
19
http://www.national.com/JPN/
DS90CR287/DS90CR288A + 3.3V 立ち上がりエッジ・データ・ストローブ 28-Bit Channel Link-85MHz
生命維持装置への使用について
弊社の製品はナショナル セミコンダクター社の書面による許可なくしては、生命維持用の装置またはシステム内の重要な部品とし
て使用することはできません。
1. 生命維持用の装置またはシステムとは (a) 体内に外科的に使
用されることを意図されたもの、または (b) 生命を維持ある
いは支持するものをいい、ラベルにより表示される使用法に
従って適切に使用された場合に、これの不具合が使用者に身
体的障害を与えると予想されるものをいいます。
2. 重要な部品とは、生命維持にかかわる装置またはシステム内
のすべての部品をいい、これの不具合が生命維持用の装置ま
たはシステムの不具合の原因となりそれらの安全性や機能
に影響を及ぼすことが予想されるものをいいます。
ナショナル セミコンダクター ジャパン株式会社
本社/〒 135-0042 東京都江東区木場 2-17-16
技術資料(日本語 / 英語)はホームページより入手可能です。
http://www.national.com/JPN/
TEL.(03)5639-7300
その他のお問い合わせはフリーダイヤルをご利用下さい。
フリーダイヤル
0120-666-116
本資料に掲載されているすべての回路の使用に起因する第三者の特許権その他の権利侵害に関して、弊社ではその責を負いません。
また掲載内容は予告無く変更されることがありますのでご了承ください。