Texas Instruments TDP2004 DisplayPort 2.1線性轉接驅動器是一款四通道、低功耗、高性能線性中繼器或轉接驅動器，支持DisplayPort 2.1，最高達20Gbps。TDP2004接收器采用連續時間線性均衡器 (CTLE) 提供可編程高頻升壓。該均衡器可以打開輸入眼，它由于PCB跡線等互連介質引起的符號間干擾 (ISI) 而完全閉合。CTLE接收器后跟一個線性輸出驅動器。TDP2004的線性數據路徑可保留并發送預設的信號特性。該器件具有高帶寬、低通道間串擾、低附加抖動和極低的回波損耗，因此在鏈路中幾乎可用作無源元件，而又具有實用的均衡功能。DisplayPort鏈路訓練通過線性轉接驅動器有效實施，該轉接驅動器成為源Tx和接收端Rx之間無源通道的一部分。這種鏈路訓練協議透明度高，可實現出色的電氣鏈路和盡可能低的延遲。該器件的數據路徑使用內部穩壓電源軌，可高度抑制板上的各種電源噪聲。Texas Instruments TDP2004具有低AC和DC增益變化，可在各種平臺部署中提供一致的均衡功能。

數據手冊：*附件：Texas Instruments TDP2004 DisplayPort 2.1線性轉接驅動器數據手冊.pdf

特性

• 支持DisplayPort 2.1，最高達20Gbps - RBR、 HBRx、UHBRx
• 與協議無關的線性均衡器，支持大多數AC耦合接口，最高達20Gbps
• 20Gbps（10GHz奈奎斯特頻率）時具有出色的電氣性能
  • 均衡：19dB
  • DC線性度：1.8V；AC線性度：1.08V
  • Rx/Tx回波損耗：-15/-16dB
  • NEXT串擾：-60dB；FEXT串擾：-43dB
  • 低附加RJ：70fs（帶PRBS數據）
• 對DisplayPort 1.4和2.1鏈路訓練透明
• 3.3V單電源，有功功率低至每通道160mW
• 內部穩壓器具有抗電源噪聲能力
• 高線性度簡化了DP合規比測試
• 高通道帶寬可生成出色的線性EQ曲線
• 引腳搭接、I^2^C或EEPROM編程
  • 18種EQ增強設置
  • 5種平坦增益設置
• TDP2004商用溫度：0°C至70°C
• TDP2004I工業溫度：-40°C至85°C
• 4 mm × 6 mm、 40引腳WQFN封裝

典型應用

TDP2004 DisplayPort 2.1/HDMI 2.1線性轉接驅動器技術解析與應用指南

一、產品核心特性與技術創新

TDP2004是德州儀器(TI)最新推出的四通道高速線性轉接驅動器，具有以下突破性技術特征：

?協議支持能力?：

• 全面兼容DisplayPort 2.1標準，支持UHBR20(20Gbps)超高帶寬
• 可處理AC耦合HDMI 2.1源信號，最高支持12Gbps傳輸
• 協議透明設計，不影響DisplayPort 1.4/HDMI 2.1鏈路訓練過程

?信號完整性表現?：

• 19dB自適應均衡能力（10GHz Nyquist頻率）
• 超低附加隨機抖動（僅70fs @PRBS15）
• 優異的回波損耗（Rx/Tx分別達-15dB/-16dB）
• 通道間串擾抑制（-60dB NEXT，-43dB FEXT）

?能效與集成度?：

• 單3.3V供電，每通道僅160mW動態功耗
• 內置電壓調節器增強電源噪聲抑制
• 4×6mm WQFN-40緊湊封裝

二、關鍵電氣參數解析

1. 絕對最大額定值

• 供電電壓范圍：-0.5V至7V
• 高速I/O耐壓：±0.5V（RX/TX差分對）
• 工作結溫：-40°C至125°C（工業級）

2. 高速信號性能

• ?均衡能力?：19檔可編程EQ boost（0-19dB@10GHz）
• ?傳輸延遲?：典型值100ps（20Gbps時）
• ?輸出抖動?：增加僅70fs（PRBS15模式）
• ?通道偏差?：lane-to-lane skew<20ps

3. 配置接口特性

• ?I2C/SMBus?：支持400kHz時鐘頻率
• ?EEPROM加載?：7.5ms完成配置載入
• ?引腳模式?：支持5級電阻配置（1kΩ至75kΩ）

三、典型應用場景設計

1. DP 2.1主板信號中繼方案

?設計要點?：

• 每對差分線串聯22Ω匹配電阻
• 接收端放置220nF AC耦合電容
• 采用星型拓撲分配3.3V電源
• 使能內部軟啟動限制浪涌電流

?性能指標?：

• 傳輸距離延長3倍（FR4板材）
• 眼圖水平開口改善40%
• 通過UHBR20合規性測試

2. HDMI 2.1塢站設計

?特殊考慮?：

• 需外接HPD電平轉換器
• DDC_SCL/SDA需緩沖隔離
• 建議配置為I2C Secondary模式
• thermal pad需焊接至2oz銅層

四、PCB布局關鍵指南

1. ?電源處理?：
   • 每個VCC引腳配置0.1μF+1μF去耦電容
   • 電源走線寬度≥15mil（1A載流）
   • 采用獨立電源平面降低噪聲耦合
2. ?高速布線?：
   • 差分對內長度偏差<5mil
   • 避免在RX/TX路徑使用過孔
   • 參考層連續無分割
3. ?熱設計?：
   • 暴露焊盤需36個散熱過孔（直徑0.3mm）
   • 建議采用4層板堆疊設計
   • 高溫環境需降額使用

五、配置模式對比

六、設計驗證要點

1. ?信號完整性測試?：
   • 執行TDR測量驗證阻抗連續性
   • 檢查10GHz頻點回波損耗
   • 驗證20Gbps眼圖模板裕量
2. ?電源完整性驗證?：
   • 測量3.3V紋波<50mVpp
   • 檢查啟動時序符合要求
   • 驗證斷電狀態漏電流
3. ?熱性能評估?：
   • 滿負荷溫升≤30°C（環境25°C）
   • 驗證熱關斷保護功能
   • 高溫老化測試（125°C/1000h）