9FGL699：PCIe Gen2 6輸出低功耗差分合成器深度解析

在電子設計領域，PCIe Gen2接口應用廣泛，而一款合適的差分合成器對于其穩定運行至關重要。今天，我們就來深入探討IDT的9FGL699 6輸出低功耗差分合成器，看看它有哪些獨特之處和設計要點。

文件下載：9FGL699AKLF.pdf

一、產品概述

9FGL699是專為PCIe Gen2設計的6輸出低功耗差分合成器，由Renesas Electronics Corporation在2019年推出。它具備低功耗特性，能有效降低系統能耗，同時提供6路差分輸出，可滿足PCIe Gen2接口的多時鐘需求。

二、產品結構與引腳功能

（一）整體結構

從文檔中的圖示可以看出，該合成器包含STOP LOGIC、CONTROL LOGIC、PROGRAMMABLE SPREAD PLL、OSC等部分。其中，OSC提供25MHz和100MHz的時鐘信號，為整個系統提供穩定的時鐘源。

（二）引腳功能

9FGL699共有32個引腳，各引腳功能明確。例如：

• 電源引腳：VDD為電源引腳，標稱電壓3.3V，為芯片提供穩定的電源；GND為接地引腳，保證電路的穩定運行。
• 時鐘輸入引腳：XIN/CLKIN_25為晶體輸入或參考時鐘輸入，標稱頻率25MHz；X2_25為晶體輸出，標稱頻率25.00MHz。
• 差分輸出引腳：DIF_0 - DIF_5及其互補輸出DIF_0# - DIF_5#，提供0.7V的差分時鐘輸出，滿足PCIe Gen2接口對時鐘信號的要求。
• SMBus相關引腳：SMBDAT和SMBCLK為SMBus電路的數據和時鐘引腳，5V tolerant，方便與其他設備進行通信。

三、讀寫操作

（一）寫操作

控制器（主機）發送字節計數X，然后開始發送從字節N到字節N + X - 1的數據。具體流程為：控制器發送起始位、從機地址、寫命令、起始字節N、數據字節計數X，接著依次發送數據字節，最后發送停止位。從機（IDT）在接收到每個有效數據后進行ACK確認。

（二）讀操作

控制器先發送寫命令指定起始字節N，然后發送重復起始位、從機地址和讀命令。從機（IDT）根據之前寫入的字節數X，發送從字節0到字節X的數據。最后，控制器發送停止位結束讀操作。

四、SMBus寄存器配置

文檔中列出了多個SMBus寄存器，每個寄存器都有特定的控制功能：

（一）設備控制寄存器

用于控制設備的基本功能，默認值為0。

（二）輸出使能寄存器

可分別控制DIF_0 - DIF_5的輸出使能，通過設置相應的位為0或1來實現禁用或啟用輸出。

（三）輸出幅度調整寄存器

可對不同輸出的幅度進行調整，提供了700mV、800mV、900mV和1000mV四種可選幅度。

（四）廠商與修訂ID寄存器

用于存儲廠商和修訂ID信息，方便用戶識別產品的版本和來源。

五、電氣特性

（一）絕對最大額定值

該合成器有明確的絕對最大額定值，如邏輯電源電壓VDD最大為4.6V，輸入低電壓VL最小為GND - 0.5V，輸入高電壓VH（除SMBus接口）最大為VDD + 0.5V等。超過這些額定值可能會對芯片造成永久性損壞，因此在設計時必須嚴格遵守。

（二）電氣參數

在TA = TCOM（商業溫度范圍0 - 70°C），電源電壓VDD = 3.3V +/- 5%的條件下，各項電氣參數表現良好：

• 輸入參數：輸入頻率Fin為25.000MHz，引腳電感Lph為7nH，晶體輸入電容CINXTAL為1.5 - 6pF等。
• 輸出參數：輸出引腳電容為6pF，SS調制頻率fMODIN為30 - 33kHz，控制輸入的上升時間和下降時間均為5ns等。
• 電流消耗：工作電源電流IDD3.3為40mA。
• 輸出特性：輸出占空比在45% - 55%之間，輸出到輸出的 skew為100ps，周期到周期的抖動為85ps，PCI Express的相位抖動在不同頻段有相應的指標。

六、封裝與訂購信息

（一）封裝尺寸

9FGL699采用32 - pin MLF封裝，文檔中給出了詳細的封裝尺寸信息，如A尺寸最小為0.8mm，D2尺寸在3.00 - 3.30mm之間等，方便工程師進行PCB設計。

（二）訂購信息

提供了兩種訂購型號9FGL699AKLFT和9FGL699AKLF，均為32 - pin MLF封裝，工作溫度范圍為0 - +70°C。“A”為設備修訂指示符，“LF”后綴表示無鉛配置，符合RoHS標準。

七、總結

9FGL699作為一款專為PCIe Gen2設計的6輸出低功耗差分合成器，具有豐富的功能和良好的電氣特性。在設計PCIe Gen2相關系統時，工程師可以根據其引腳功能、讀寫操作、寄存器配置等特點進行合理應用。同時，要注意其絕對最大額定值和電氣參數，確保芯片在安全可靠的條件下工作。大家在實際應用中是否遇到過類似合成器的使用問題呢？歡迎在評論區分享交流。