在高速时钟分配、通信接口和测试测量系统中,工程师常需在多个差分时钟源之间进行切换,并将信号统一转换为标准LVPECL电平以驱动后续逻辑。IDT(现属瑞萨电子)推出的853S01A是一款专为此类需求优化的 2:1 差分至LVPECL多路复用器,兼具高速性能、电平兼容性与紧凑封装,适用于空间受限的高密度PCB设计。
核心功能与电气特性
853S01A提供两个可选的差分输入通道(PCLK0/nPCLK0 和 PCLK1/nPCLK1),支持 LVPECL 与 LVDS 电平直接接入,无需额外电平转换电路。其单路LVPECL差分输出对可驱动标准50Ω传输线,确保信号完整性。关键时序参数如下:
最大传播延迟:490 ps(从输入到输出)
通道间偏斜(Part-to-part skew):≤150 ps(最大值)
工作电压:支持 2.5V 或 3.3V 单电源供电,便于与不同逻辑域集成
工作温度范围:–40°C 至 +85°C,满足工业级应用要求
值得注意的是,该器件还支持通过外部电阻偏置网络,将 LVCMOS/LVTTL 单端信号转换为伪差分输入,从而扩展其在混合信号系统中的适用性。具体方法是在nPCLKx引脚通过电阻连接至参考电压(如VCC/2),而PCLKx接收单端时钟,形成人工差分对。
封装与布局考量
853S01A采用 3mm × 3mm 16引脚VFQFN无铅封装(符合RoHS 6标准),底部带裸露焊盘(EPAD),有助于散热与降低接地电感。对于高速差分信号,建议遵循以下PCB设计原则:
差分走线等长、紧耦合,控制阻抗为100Ω(差分);
EPAD可靠接地,使用多个过孔连接至内层地平面,减少高频回流路径;
电源引脚就近放置0.1μF陶瓷去耦电容,并配合10μF bulk电容以抑制电源噪声;
避免在差分对下方布设数字信号或切换电源走线,防止串扰。
引脚图
原理图
典型应用场景
冗余时钟切换:在通信设备中,主备时钟源通过853S01A实现无缝切换,保障系统连续运行;
测试平台多源激励:ATE系统利用其低偏斜特性,在不同参考时钟间快速切换,提升测试覆盖率;
FPGA/ASIC时钟前端:将来自不同PHY或收发器的LVDS/LVPECL时钟统一转换为LVPECL格式,供时钟管理单元处理。
设计优势总结
相比分立方案或通用逻辑复用器,853S01A具备三大工程价值:
简化BOM:单芯片替代电平转换器+复用器组合;
保障时序一致性:低传播延迟与通道偏斜确保多板卡同步精度;
节省空间:3×3mm封装适配高密度背板或小型模块。
对于需要在LVDS、LVPECL甚至单端CMOS时钟源之间灵活切换,并输出标准LVPECL信号的高速系统,853S01A提供了一种高性价比、低风险的集成解决方案,显著加速硬件开发与信号完整性验证进程。
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