SGM7300AN：高性能2通道2:1復用/解復用開關

在高速串行接口應用領域，一款性能卓越的開關器件能為系統帶來更穩定、高效的信號傳輸。今天，我們就來深入了解一下SGMICRO推出的SGM7300AN——一款3.3V的差分2通道2:1復用/解復用開關。

文件下載：SGM7300AN.PDF

一、產品概述

SGM7300AN是一款差分2通道開關，可用于復用器（MUX）和解復用器（DEMUX）配置。它適用于PCI Express Generation 3、USB 3.1等高速串行接口應用，能夠將雙差分信號切換到2個位置中的1個。該產品具有諸多優勢，比如將開關阻抗降至最低，使通過開關的衰減可忽略不計；同時，它還能最大程度減少高速串行接口所需的通道間偏斜和串擾。此外，通過擴展現有高速端口，SGM7300AN可實現極低的功耗。為了實現高ESD耐受性，其內部集成了ESD保護電路。并且，該產品對引腳進行了優化，以匹配不同的應用布局，適用于主板上具有不同信號源的邊緣連接器，其輸入和輸出引腳位于封裝的相對兩側，所有端口的阻抗相對于GND引腳為Hi - Z。在RF路徑上，只要不施加外部直流電壓，就無需外部直流阻塞電容器，這可以節省PCB面積和成本。SGM7300AN采用綠色TLGA - 2.5×4.5 - 20L封裝。

二、產品特性

高帶寬與高速信號傳輸

• 高帶寬：擁有9GHz的高帶寬，能夠滿足高速信號傳輸的需求。
• 高速信號支持：支持10Gbps信號傳輸，同時支持USB 3.1 Gen1和Gen2數據速率，為高速接口應用提供了有力保障。

低損耗與高隔離

• 低插入損耗：在0.1GHz時插入損耗為 - 0.36dB，在4.0GHz時為 - 0.71dB，有效減少信號在傳輸過程中的損失。
• 低關態隔離：在4.0GHz時關態隔離為 - 21dB，能有效避免信號干擾。
• 低回波損耗：在4.0GHz時回波損耗為 - 20dB，保證信號的穩定傳輸。

環保封裝

采用綠色TLGA - 2.5×4.5 - 20L封裝，符合環保要求。

三、應用領域

SGM7300AN的應用范圍廣泛，包括但不限于以下幾個方面：

• USB 3.1：滿足USB 3.1接口的高速數據傳輸需求。
• PCI Express Generation 3：為PCI Express Gen3提供穩定的信號切換功能。
• DisplayPort 1.2：可用于DisplayPort 1.2接口的信號路由。
• SATA 6Gbit/s：適用于SATA 6Gbit/s接口，保障數據的高速傳輸。
• 高速差分信號路由：在高速差分信號的路由中發揮重要作用。

四、引腳配置與功能描述

引腳配置

功能描述

其中，X表示無關。

五、電氣特性

靜態特性

• 電源電流：正常模式下，當VDD = max，XSD = low時，典型值為80μA，最大值為100μA；Hi - Z模式下，當VDD = max，XSD = high時，同樣典型值為80μA，最大值為100μA。
• 高電平輸入電流：當VDD = max，V = VDD時，最大值為 + 30μA。
• 低電平輸入電流：當VDD = max，V = GND時，最大值為±30μA。
• 高電平輸入電壓：SEL和XSD引腳的高電平輸入電壓范圍為1.4V到VDD。
• 低電平輸入電壓：SEL和XSD引腳的低電平輸入電壓最大值為0.45V。
• 輸入電壓：差分引腳、SEL和XSD引腳的輸入電壓最大值為2.4V。
• 差分輸入電壓：峰 - 峰值最大值為1.6V。

動態特性

• 差分插入損耗：通道關閉時，在0.1GHz時為 - 47dB，在4.0GHz時為 - 21dB；通道開啟時，在0.1GHz時為 - 0.36dB，在4.0GHz時為 - 0.71dB。
• 差分近端串擾：相鄰通道開啟時，在0.1GHz時為 - 60dB，在4.0GHz時為 - 36dB。
• - 3dB帶寬：為9GHz。
• 差分回波損耗：在0.1GHz時為 - 31dB，在4.0GHz時為 - 20dB。
• 導通電阻：當VD = 3.3V，VIN = 2V，IN = 19mA時，典型值為5.5Ω，最大值為9Ω。
• 導通輸入/輸出電容：典型值為2.0pF。
• 傳播延遲：An到Bn或An到Cn，頻率為4.0GHz時，最大值為100ps。

開關特性

• 啟動時間：當VDD = 3.3V且XSD變為低電平時，最大值為1000ns。
• 開啟時間：最大值為150ns。
• 關閉時間：最大值為150ns。
• 差分偏斜時間：線對內最大值為15ps。
• 偏斜時間：線對間最大值為25ps。

六、應用信息

典型應用場景

SGM7300AN可作為通用模擬差分無源開關，適用于PCI Express Generation 3、USB 3.1等高速接口應用的復用器（MUX）和解復用器（DEMUX）配置。由于其出色的動態特性，它能夠實現高速切換，對信號眼圖的衰減最小，并且引入的抖動非常小。其典型應用圖展示了它在不同控制器和接口之間的連接應用。

AC耦合電容應用

大多數接口需要在發射器和接收器之間進行AC耦合，推薦使用0402封裝的AC耦合電容，應避免使用0805尺寸的電容。AC耦合電容應對稱放置，并且線對的值應匹配。SGM7300AN可與USB Type - C連接器配合使用，以支持連接器的翻轉。文檔中給出了AC耦合電容在該應用中的通用位置。

七、注意事項

過應力警告

超過絕對最大額定值的應力可能會對器件造成永久性損壞。長時間暴露在絕對最大額定值條件下可能會影響可靠性。在推薦工作條件范圍之外的任何條件下，不保證器件的功能正常運行。

ESD敏感性警告

如果不仔細考慮ESD保護，該集成電路可能會受到損壞。SGMICRO建議對所有集成電路采取適當的預防措施進行處理。不遵守正確的處理和安裝程序可能會導致損壞。ESD損壞的程度可能從細微的性能下降到設備完全故障。精密集成電路可能更容易受到損壞，因為即使是微小的參數變化也可能導致器件不符合公布的規格。

八、總結

SGM7300AN憑借其高帶寬、低損耗、低串擾等優秀特性，在高速串行接口應用中具有很大的優勢。它的多功能性和穩定性使其成為眾多高速接口設計的理想選擇。電子工程師們在設計相關電路時，可以充分考慮SGM7300AN的特性和應用要求，以實現更高效、穩定的信號傳輸。大家在實際應用中，是否遇到過類似開關器件的選型和使用問題呢？歡迎在評論區分享交流。