SN75DP128A：DisplayPort 1:2 開關(guān)的卓越之選

在當(dāng)今的電子設(shè)備領(lǐng)域，DisplayPort接口的應(yīng)用越來越廣泛，對(duì)于DisplayPort信號(hào)的切換需求也日益增長。德州儀器（TI）的SN75DP128A DisplayPort 1:2開關(guān)，就是一款滿足這一需求的優(yōu)秀產(chǎn)品。下面，我們就來詳細(xì)了解一下這款產(chǎn)品。

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產(chǎn)品概述

SN75DP128A是一款將一個(gè)雙模式DisplayPort輸入切換到兩個(gè)雙模式DisplayPort輸出之一的開關(guān)。它能夠在支持?jǐn)U頻時(shí)鐘帶來的電磁干擾（EMI）優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，以最高的信號(hào)完整性水平跟隨輸入信號(hào)。該產(chǎn)品支持高達(dá)2.7Gbps的數(shù)據(jù)速率，總吞吐量可達(dá)10.8Gbps，并且符合Display Port Spec 1.1a標(biāo)準(zhǔn)。

產(chǎn)品特性

1. 端口切換與數(shù)據(jù)速率

• 單輸入到雙輸出：可將一個(gè)輸入端口切換到兩個(gè)輸出端口中的一個(gè)，為設(shè)備提供靈活的顯示連接方案。
• 高速數(shù)據(jù)傳輸：支持高達(dá)2.7Gbps的數(shù)據(jù)速率，能夠滿足高清視頻等高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?/li>

2. 雙模式支持

支持雙模式DisplayPort，其輸出波形能夠模擬輸入波形的特性，確保信號(hào)的準(zhǔn)確傳輸。

3. 應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

適用于個(gè)人計(jì)算機(jī)市場(chǎng)，包括臺(tái)式PC、筆記本PC、 docking 站和獨(dú)立顯卡等設(shè)備。

4. 增強(qiáng)的ESD保護(hù)

• 主鏈路引腳：所有主鏈路引腳具有12kV的增強(qiáng)靜電放電（ESD）保護(hù)。
• 輔助引腳：所有輔助引腳具有10kV的增強(qiáng)ESD保護(hù)。

5. 寬溫度范圍

具有增強(qiáng)的商業(yè)溫度范圍，可在0°C至85°C的環(huán)境溫度下正常工作。

6. 封裝形式

采用56引腳的8×8 QFN封裝，便于安裝和集成。

技術(shù)細(xì)節(jié)

1. 信號(hào)切換

除了切換DisplayPort高速信號(hào)線，SN75DP128A還支持雙向輔助（AUX）、熱插拔檢測(cè)（HPD）和電纜適配器檢測(cè)（CAD）通道的切換。輔助差分對(duì)支持雙模式DisplayPort操作，在DisplayPort模式下可配置為雙向差分總線，在TMDS模式下可配置為I2C總線。

2. 引腳功能

該產(chǎn)品具有多種引腳，包括主鏈路輸入引腳、主鏈路輸出引腳、熱插拔檢測(cè)引腳、輔助數(shù)據(jù)引腳、電纜適配器檢測(cè)引腳、控制引腳以及電源和接地引腳等。每個(gè)引腳都有其特定的功能，例如：

• 主鏈路輸入引腳（ML_IN x）：用于接收DisplayPort主鏈路通道的差分輸入信號(hào)。
• 主鏈路輸出引腳（ML_A x和ML_B x）：分別用于輸出DisplayPort主鏈路端口A和端口B的差分信號(hào)。
• 熱插拔檢測(cè)引腳（HPD、HDP_A、HPD_B）：用于檢測(cè)設(shè)備的熱插拔狀態(tài)，并將信號(hào)傳輸給DisplayPort源。
• 輔助數(shù)據(jù)引腳（AUX、AUX_A、AUX_B）：用于傳輸雙向的DisplayPort輔助數(shù)據(jù)。
• 電纜適配器檢測(cè)引腳（CAD、CAD_A、CAD_B）：用于檢測(cè)電纜適配器的連接狀態(tài)。
• 控制引腳（LP、Priority、DPVadj）：用于控制設(shè)備的工作模式、輸出端口優(yōu)先級(jí)和主鏈路輸出增益調(diào)整。
• *電源和接地引腳（VDD、VDD1、GND）**：為設(shè)備提供電源和接地。

3. 控制引腳邏輯

控制引腳的狀態(tài)決定了設(shè)備的工作模式和輸出端口的選擇。例如，LP引腳為低電平時(shí)，設(shè)備進(jìn)入低功耗狀態(tài)；Priority引腳用于在兩個(gè)HPD輸入都為高電平時(shí)選擇輸出端口；DPVadj引腳通過連接不同阻值的電阻來調(diào)整主鏈路DisplayPort輸出的增益。

4. 電氣特性

• 電源電壓范圍：VDD和VDD*1的電源電壓范圍為 -0.3V至5.25V。
• 主鏈路I/O差分電壓：最大為1.5V。
• HPD、CAD、輔助和控制I/O電壓范圍：為 -0.3V至VDD + 0.3V。
• 靜電放電保護(hù)：不同引腳具有不同的ESD保護(hù)等級(jí)，如輔助I/O引腳的人體模型ESD保護(hù)為±10000V，其他引腳的帶電設(shè)備模型ESD保護(hù)為±12000V，機(jī)器模型ESD保護(hù)為±200V。

5. 熱特性

• 結(jié)到板熱阻（RθJB）：在功率焊盤下有4x4熱過孔時(shí)為11.03°C/W。
• 結(jié)到殼熱阻（RθJC）：為20.4°C/W。
• 設(shè)備功耗：在正常工作模式下為300 - 340mW，在低功耗模式下為85μW。

6. 推薦工作條件

• 電源電壓（VDD）：推薦范圍為4.5V至5.25V，標(biāo)稱值為5V。
• HPD和CAD輸出參考電壓（VDD1）：范圍為1.62V至5.25V。
• 工作環(huán)境溫度（TA）：為0°C至85°C。
• 主鏈路差分引腳：峰 - 峰輸入差分電壓（VID）范圍為0.15V至1.4V，數(shù)據(jù)速率（dR）最大為2.7Gbps，終端電阻（R1）范圍為45Ω至55Ω，輸出終端電壓（Voterm）范圍為0V至2V。
• 輔助引腳：輸入電壓（VI）范圍為0V至3.6V，數(shù)據(jù)速率（dR）為1MHz。
• HPD、CAD和控制引腳：高電平輸入電壓（VIH）范圍為2V至5.25V，低電平輸入電壓（VIL）范圍為0V至0.8V。

7. 開關(guān)特性

• 傳播延遲：CAD和HPD信號(hào)的傳播延遲分別為5 - 30ns和30 - 110ns。
• HPD邏輯開關(guān)時(shí)間：包括暫停時(shí)間（tT1(HPD)）為2 - 4.7ms，開關(guān)時(shí)間（tT2(HPD)）為170 - 400ms，最小輸出脈沖持續(xù)時(shí)間（tM(HPD)）為100ns，低功耗到高電平傳播延遲（tZ(HPD)）為30 - 50ns。
• 輔助通道特性：包括對(duì)skew、插入損耗和傳播延遲等參數(shù)的規(guī)定。
• 主鏈路特性：輸出邊緣速率（tR/F(DP)）為115 - 160ps，傳播延遲時(shí)間（tPD）為200 - 280ps，內(nèi)對(duì)skew（tSK(1)）為20ps，間對(duì)skew（tSK(2)）為40ps，峰 - 峰輸出殘余抖動(dòng)（tDPJIT(PP)）為25 - 35ps。

應(yīng)用信息

1. 切換邏輯

SN75DP128A的切換邏輯與HPD輸入引腳、優(yōu)先級(jí)引腳和低功耗引腳的狀態(tài)相關(guān)。具體分為以下四種場(chǎng)景：

• 低功率狀態(tài)到活動(dòng)狀態(tài)：根據(jù)低功耗引腳的狀態(tài)，有兩種情況。當(dāng)兩個(gè)HPD輸入初始為低電平且低功耗引腳為低電平時(shí)，一個(gè)HPD輸入變?yōu)楦唠娖胶?，設(shè)備仍處于低功耗模式，但選擇相應(yīng)端口并使能HPD輸出；當(dāng)?shù)凸囊_為高電平時(shí)，一個(gè)HPD輸入變?yōu)楦唠娖胶?，設(shè)備進(jìn)入活動(dòng)模式。
• HPD在所選端口上的變化：當(dāng)只有一個(gè)HPD輸入初始為高電平時(shí)，HPD輸出跟隨輸入狀態(tài)；當(dāng)兩個(gè)HPD輸入初始都為高電平時(shí)，HPD輸出跟隨所選端口的HPD輸入狀態(tài)。如果HPD輸入的低脈沖持續(xù)時(shí)間超過tT2(HPD)，設(shè)備會(huì)進(jìn)入低功耗狀態(tài)或切換端口。
• 一個(gè)通道變?yōu)榛顒?dòng)狀態(tài)而另一個(gè)通道已被選擇：如果初始高電平的HPD輸入來自有優(yōu)先級(jí)的端口，另一個(gè)端口的HPD輸入活動(dòng)無影響；如果初始高電平的HPD輸入不是來自有優(yōu)先級(jí)的端口，當(dāng)有優(yōu)先級(jí)的端口HPD輸入變高時(shí)，HPD輸出會(huì)強(qiáng)制為低一段時(shí)間，然后切換到有優(yōu)先級(jí)的端口。
• 優(yōu)先級(jí)引腳被切換：當(dāng)只有一個(gè)HPD輸入為高電平時(shí)，優(yōu)先級(jí)引腳狀態(tài)無影響；當(dāng)兩個(gè)HPD輸入都為高電平時(shí)，改變優(yōu)先級(jí)引腳狀態(tài)會(huì)使設(shè)備切換所選通道，且會(huì)有短暫的暫停時(shí)間tT1(HPD)，然后HPD輸出強(qiáng)制為低tT2(HPD)，再進(jìn)行端口切換。

2. 典型應(yīng)用

可用于連接計(jì)算機(jī)、筆記本、docking 站等設(shè)備與支持DisplayPort的顯示器或高清電視，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的切換和傳輸。

總結(jié)

SN75DP128A作為一款高性能的DisplayPort 1:2開關(guān)，具有豐富的特性和良好的電氣性能，能夠滿足多種應(yīng)用場(chǎng)景的需求。在設(shè)計(jì)電子設(shè)備時(shí)，工程師可以根據(jù)具體的需求，合理利用該產(chǎn)品的功能，實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定的DisplayPort信號(hào)切換。你在實(shí)際應(yīng)用中是否遇到過類似產(chǎn)品的使用問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。