Texas Instruments DS320PR822八通道线性转接驱动器是一款低功耗、高性能线性中继器或转接驱动器，设计用于支持PCIe 5.0、CXL 2.0、UPI 2.0和其他接口，速度高达32Gbps。DS320PR822提供四个2x2交叉点多路复用器功能。

数据手册：*附件：Texas Instruments DS320PR822八通道线性转接驱动器数据手册.pdf

DS320PR822接收器采用连续时间线性均衡器 (CTLE) 提供可编程高频升压。该均衡器可以打开输入眼，它由于PCB迹线等互连介质引起的符号间干扰 (ISI) 而完全闭合。CTLE接收器后接一个线性输出驱动器。Texas Instruments DS320PR822的线性数据路径保持发射预设信号特性。线性转接驱动器成为无源通道的一部分，整体来看，经过链路培训，可实现最佳发射和接收均衡设置。链路培训协议的这种透明度可实现最佳的电气链路和尽可能低的延迟。该器件具有低通道间串扰、低附加抖动和出色的回波损耗，因此几乎成为链路中的无源元件，但具有实用的均衡功能。该器件的数据路径采用内部稳压电源轨，可针对电路板上的任何电源噪声提供较高的抑制能力。

该器件还具有低交流和直流增益变化，在大容量平台部署中提供一致的均衡性。

特性

• 线性转接驱动器，支持PCIe 5.0、CXL 2.0和UPI 2.0，速度高达32Gbps
• 支持大多数交流耦合接口，包括DP、SAS、SATA、XFI
• 提供四个2x2交叉点多路复用器功能
• CTLE提升高达22dB（16GHz时）
• 超低延迟：100ps
• 低附加随机抖动：75fs（PRBS数据）
• 出色的回波损耗：-10dB（16GHz时）
• 单电源电压：3.3V
• 内部稳压器可抑制电源噪声
• 低有源功率：160mW/通道
• 无需散热片
• 引脚搭接、SMBus或EEPROM编程
• 自动接收器检测，用于PCIe用例
• 协议无关线性转接驱动器可无缝支持PCIe链路培训
• 支持x2、x4、x8、x16、x24总线宽度，具有一个或多个DS320PR822
• 温度范围：–40°C至85°C
• 5.5mm × 10mm、64引脚WQFN封装

功能框图

DS320PR822八通道线性转接驱动器技术解析与应用指南

一、产品概述

DS320PR822是德州仪器(TI)推出的一款支持PCIe 5.0和CXL 1.1协议的八通道线性转接驱动器，具有以下核心特性：

• ‌超高速传输‌：支持高达32Gbps数据速率，兼容PCIe 5.0、CXL 2.0和UPI 2.0协议
• ‌先进信号调理‌：集成可编程CTLE均衡器，最高提供22dB@16GHz的高频提升
• ‌超低延迟设计‌：通道间偏移<20ps，传播延迟仅100-140ps
• ‌灵活配置方式‌：支持引脚配置、SMBus/I2C和EEPROM编程三种控制模式
• ‌紧凑封装‌：采用5.5mm×10mm 64引脚WQFN封装

二、关键技术创新

1. ‌四路2×2交叉矩阵‌：实现灵活的通道路由配置
2. ‌自适应接收器检测‌：支持PCIe链路训练协议
3. ‌内部稳压设计‌：提供高达80dB的电源噪声抑制
4. ‌低功耗架构‌：每通道仅160mW工作功耗，无需散热片

三、核心参数指标

3.1 电气特性

3.2 信号完整性表现

• ‌均衡能力‌：16级可编程CTLE均衡(0-22dB@16GHz)
• ‌隔离性能‌：通道间串扰<-40dB
• ‌线性度‌：输出AC线性度±1700mVpp

四、典型应用设计

4.1 引脚配置详解

‌关键功能引脚‌：

• ‌ MODE(引脚61) ‌：设置设备控制模式(L0:引脚模式，L1模式，L2模式)
• ‌ EQ0_0/EQ1_0(引脚59/60) ‌：设置通道0-3的均衡增益
• ‌ SEL0/SEL1(引脚58/30) ‌：控制2×2交叉矩阵路由选择
• ‌ ALL_DONE_N(引脚31) ‌：EEPROM加载状态指示

4.2 配置模式选择

1. ‌引脚模式‌：通过电阻分压设置工作参数
   • 典型配置：EQ0_0=24.9kΩ(L2)，GAIN0=浮空(L4)
2. ‌SMBus/I2C模式‌：
   • 支持400kHz时钟频率
   • 提供16个从机地址选项(0x18-0x37)
3. ‌EEPROM自动配置‌：
   • 支持2KB容量EEPROM
   • 加载时间典型7.5ms
   • 可通过ALL_DONE_N监控加载状态

五、应用方案实例

5.1 PCIe 5.0链路扩展设计

‌性能表现‌：

• 无转接驱动器时最大支持36dB@16GHz损耗
• 使用DS320PR822后链路损耗能力提升至58dB@16GHz
• 在32Gbps速率下保持14ps抖动和33mV眼高

‌布局要点‌：

• 采用85Ω阻抗匹配微带线
• AC耦合电容(220nF)靠近接收端
• 避免高速信号线出现锐角转折

5.2 多设备级联方案

通过ALL_DONE_N引脚实现菊花链配置：

1. 主设备READ_EN_N接地触发自动EEPROM读取
2. 从设备ALL_DONE_N连接下一级READ_EN_N
3. 末级设备ALL_DONE_N可连接MCU监控

六、设计注意事项

1. ‌热管理‌：
   • θJA=22.9°C/W(高K板)
   • 推荐采用4层PCB并增加热过孔
   • 顶层和底层布置大面积铜箔
2. ‌电源设计‌：
   • 每个VCC引脚配置0.1μF陶瓷电容
   • 每器件配置1μF储能电容
   • 电源总线配置10μF大容量电容
3. ‌EMI优化‌：
   • 输入滤波器使用π型结构(10μF+磁珠+0.1μF)
   • 开关节点面积控制在15mm²以内
   • 敏感信号远离SW和BST走线