ZL40226
Precision 2:8 LVDS Fanout Buffer with
Simple Input Reference Switching
Data Sheet
Features
Inputs/Outputs
•
•
•
Accepts two differential or single-ended inputs
• LVPECL, LVDS, CML, HCSL, LVCMOS
Eight precision LVDS outputs
Operating frequency up to 750 MHz
April 2014
Ordering Information
ZL40226LDG1
ZL40226LDF1
32 Pin QFN
Trays
32 Pin QFN
Tape and Reel
Matte Tin
Package size: 5 x 5 mm
-40
o
C to +85
o
C
Applications
•
•
•
•
•
•
•
•
•
General purpose clock distribution
Low jitter clock trees
Logic translation
Clock and data signal restoration
Redundant clock distribution
Wired communications: OTN, SONET/SDH, GE,
10 GE, FC and 10G FC
PCI Express generation 1/2/3 clock distribution
Wireless communications
High performance microprocessor clock
distribution
Power
•
•
•
Option for 2.5 V or 3.3 V power supply
Current consumption of 113 mA
On-chip Low Drop Out (LDO) Regulator for superior
power supply rejection
Performance
•
Ultra low additive jitter of 104 fs RMS
out0_p
out0_n
out1_p
out1_n
out2_p
out2_n
clk0_p
clk0_n
Control
clk1_p
clk1_n
Buffer
out3_p
out3_n
out4_p
out4_n
out5_p
out5_n
sel
out6_p
out6_n
out7_p
out7_n
Figure 1 - Functional Block Diagram
1
Microsemi Corporation
Copyright 2014, Microsemi Corporation, All Rights Reserved.
ZL40226
Data Sheet
Table of Contents
Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Inputs/Outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Change Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.0 Package Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.0 Pin Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
3.0 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3.1 Clock Input Selection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3.2 Clock Input Termination. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3.3 Clock Outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.4 Device Additive Jitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.5 Power Supply . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.5.1 Sensitivity to power supply noise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.5.2 Power supply filtering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.5.3 PCB layout considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4.0 AC and DC Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
5.0 Performance Characterization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
6.0 Typical Behavior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
7.0 Package Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
8.0 Mechanical Drawing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2
Microsemi Corporation
ZL40226
Data Sheet
List of Figures
Figure 1 - Functional Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Figure 2 - Pin Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Figure 3 - LVPECL Input DC Coupled Thevenin Equivalent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Figure 4 - LVPECL Input DC Coupled Parallel Termination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Figure 5 - LVPECL Input AC Coupled Termination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Figure 6 - LVDS Input DC Coupled . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Figure 7 - LVDS Input AC Coupled . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Figure 8 - CML Input AC Coupled . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Figure 9 - HCSL Input AC Coupled . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Figure 10 - CMOS Input DC Coupled Referenced to VDD/2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Figure 11 - CMOS Input DC Coupled Referenced to Ground . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Figure 12 - Simplified LVDS Output Driver. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Figure 13 - LVDS DC Coupled Termination (Internal Receiver Termination) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Figure 14 - LVDS DC Coupled Termination (External Receiver Termination) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Figure 15 - LVDS AC Coupled Termination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Figure 16 - LVDS AC Output Termination for CML Inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Figure 17 - Additive Jitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Figure 18 - Decoupling Connections for Power Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Figure 19 - Differential Voltage Parameter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Figure 20 - Input To Output Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3
Microsemi Corporation
ZL40226
Change Summary
Below are the changes from the February 2013 issue to the April 2014 issue:
Page
1
6
7, 8
Applications
Pin Description
Figure 3 and Figure 4
Item
Change
Added PCI Express clock distribution.
Added exposed pad to Pin Description.
Data Sheet
Removed 22 ohm series resistors from Figure 3 and 4. These
resistors are not required; however there is no impact to
performance if the resistors are included.
Clarification of V
ID
and V
OD
.
18
Figure 19
Below are the changes from the November 2012 issue to the February 2013 issue:
Page
8
8
12
Figure 4
Figure 5
Figure 12
Item
Change
Changed text to indicate the circuit is not recommended for
VDD_driver=2.5V.
Changed pull-up and pull-down resistors from 2kOhm to
100 Ohm.
Changed gate values to +/+ on the left and -/- on the right.
4
Microsemi Corporation
ZL40226
1.0
Package Description
Data Sheet
The device is packaged in a 32 pin QFN
out3_p
out3_n
24
22
20
out4_p
18
vdd
out4_n
gnd
gnd
vdd
out2_n
out2_p
out1_n
out1_p
out0_n
out0_p
sel
vdd
32
2
4
6
30
28
26
16
out5_p
out5_n
14
out6_p
out6_n
12
out7_p
out7_n
gnd (E-pad)
10
NC
vdd
8
clk0_p
NC
clk0_n
NC
clk1_p
NC
Figure 2 - Pin Connections
5
Microsemi Corporation
clk1_n
NC