ZL40206
Precision 1:8 LVPECL Fanout Buffer
Data Sheet
April 2014
Features
Inputs/Outputs
•
•
•
Accepts differential or single-ended input
• LVPECL, LVDS, CML, HCSL, LVCMOS
Eight precision LVPECL outputs
Operating frequency up to 750 MHz
Ordering Information
ZL40206LDG1
ZL40206LDF1
32 Pin QFN
32 Pin QFN
Matte Tin
Package size: 5 x 5 mm
-40
o
C to +85
o
C
Trays
Tape and Reel
Power
•
•
•
Options for 2.5 V or 3.3 V power supply
Core current consumption of 122 mA
On-chip Low Drop Out (LDO) Regulator for superior
power supply rejection
Applications
•
•
•
•
•
•
•
•
General purpose clock distribution
Low jitter clock trees
Logic translation
Clock and data signal restoration
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
Performance
•
Ultra low additive jitter of 38 fs RMS
out0_p
out0_n
out1_p
out1_n
out2_p
out2_n
out3_p
out3_n
out4_p
out4_n
out5_p
out5_n
out6_p
out6_n
out7_p
out7_n
clk_p
clk_n
Buffer
Figure 1 - Functional Block Diagram
1
Microsemi Corporation
Copyright 2014, Microsemi Corporation. All Rights Reserved.
ZL40206
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 Inputs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3.2 Clock Outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.3 Device Additive Jitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.4 Power Supply . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.4.1 Sensitivity to power supply noise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.4.2 Power supply filtering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.4.3 PCB layout considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.0 AC and DC Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
5.0 Performance Characterization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
6.0 Typical Behavior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
7.0 Package Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
8.0 Mechanical Drawing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2
Microsemi Corporation
ZL40206
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 Output Driver. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Figure 13 - LVPECL Basic Output Termination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Figure 14 - LVPECL Parallel Output Termination. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Figure 15 - LVPECL Parallel Thevenin-Equivalent Output Termination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Figure 16 - LVPECL AC Output Termination for Externally Terminated LVPECL Inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Figure 17 - LVPECL AC Output Termination for Internally Terminated LVPECL Inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Figure 18 - LVPECL AC Output Termination for CML Inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Figure 19 - Additive Jitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Figure 20 - Decoupling Connections for Power Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Figure 21 - Differential Output Voltage Parameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Figure 22 - Input To Output Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3
Microsemi Corporation
ZL40206
Change Summary
Below are the changes from the February 2013 issue to the April 2014 issue:
Page
1
6
7, 8
Item
Applications
Pin Description
Figure 3 and Figure 4
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
resistor are not required; however there is no impact to
performance if the resistors are included.
Corrected LVPECL interface circuit.
Clarification of V
ID
and V
OD
.
14
19
Figure 16
Figure 21
Below are the changes from the November 2012 issue to the February 2013 issue:
Page
8
8
14
Item
Figure 4
Figure 5
Figure 16
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.
Corrected typo: changed R values from 143 and 82 to 120
and 60 to match other fanout buffer data sheets.
4
Microsemi Corporation
ZL40206
1.0
Package Description
Data Sheet
The device is packaged in a 32 pin QFN
out3_n
out3_p
out4_p
18
24
22
20
out4_n
gnd
gnd
vdd
vdd
out2_n
out2_p
out1_n
vt
out1_p
out0_n
out0_p
NC
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
VDD_core
gnd
clk_p
NC
NC
gnd
Figure 2 - Pin Connections
5
Microsemi Corporation
VDD_core
clk_n