M21404/M21414/M21424 SD, HD, and 3G Cable Equalizers
The M21404/M21414/M21424 are high-speed, low-power, adaptive co-axial cable equalizers designed to increase
the maximum low-jitter transmission distance of serial digital interface (SDI) video signals and DVB-ASI across
commonly used bandwidth-limiting 75Ω coaxial cable. These devices automatically optimize their transfer function
based on the bit rate and cable length to minimize the inter-symbol interference (ISI) jitter caused by the cable and
to remove the DC offset components introduced with the pathological test pattern and AC coupling in systems.
The M21424 is designed to support SD, HD, and 3G data rates from 143 Mbps to 2970 Mbps. The M21414 is
designed to support SD and HD data rates from 143 Mbps and 1485 Mbps. The M21404 is designed to support SD
data rates between 143 Mbps and 540 Mbps.
The low-noise, high-gain equalizer allows for low jitter 3G-SDI transmissions up to 100m (Belden 1694A) and HD
transmissions up to a length of 200m (Belden 1694A) and 120m (Belden 8281). For SD data rates, cable lengths
up to 400m (Belden 1694A) and 300m (Belden 8281) are supported.
Applications
•
•
•
•
SDI Routers
SDI Switches
SDI Distribution Amplifier
SDI Camera
Features
•
•
•
•
•
•
•
•
•
SMPTE/DVB-ASI compliant at SD, HD and 3G (M21424)
SMPTE/DVB-ASI compliant at SD and HD (M21414)
SMPTE/DVB-ASI compliant at SD (M21404)
Dual CML outputs, with selectable high amplitude
Enable for second CML output
Interchangeable PCB footprint for all three devices
2.5V or 3.3V Supply
Low Power (175 mW @ 2.5V, 230 mW @ 3.3V)
Extended Temperature range: –10 to 85 °C
Standards Compliance
• SMPTE 259M, SMPTE 292, SMPTE 344M, SMPTE 424M
(at appropriate data rates)
• DVB-ASI (270 Mbps)
Functional Block Diagram
SD/ MUTE
THRESH SWING_L/H
M21404 /M21414/M21424
Cable Equalizer
CONTROL
LOGIC
OUTPUT
BUFFER
SDO1
SDO1
SDI
SDI
1
INPUT
BUFFER
EQUALIZER
CORE
DC
RESTORE
0
OUTPUT
BUFFER
CABLE
LENGTH
INDICATOR
SDO2
SDO2
CLEN
EQ_ BYP
SDO2_EN
214x4-DSH-001-D
Mindspeed Technologies
®
Mindspeed Proprietary and Confidential
March 2010
Ordering Information
Part Number
M21404G-13*
M21414G-13*
M21424G-13*
Package
32-pin MLF (RoHS compliant)
32-pin MLF (RoHS compliant)
32-pin MLF (RoHS compliant)
Operating Data Rate
143–540 Mbps
143–1485 Mbps
143–2970 Mbps
Operating Temperature
–10
°
C to 85
°
C
–10
°
C to 85
°
C
–10
°
C to 85
°
C
* Consult the price list for exact part number when ordering.
* The letter ‘G’ designator after the part number indicates a RoHS-compliant package. Refer to www.mindspeed.com for additional information.
Revision History
Revision
D
C
Level
Release
Release
Date
March 2010
April 2007
Revised for -13 part.
Production release.
Description
Correction made to the Functional Block Diagram.
Specification changes to
Tables 1-3, 1-5, 1-6,
and
1-7.
B
Preliminary
February 2007
Combined data sheets for the M21404, M21214 and M21424.
Removed 1.8V operation.
Removed CLI and MUTE threshold specification.
A
Advance
April 2006
Initial Release.
214x4-DSH-001-D
Mindspeed Technologies
®
Mindspeed Proprietary and Confidential
2
Table of Contents
Ordering Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Revision History. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Table of Contents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
List of Figures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
List of Tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.0
Product Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.1
1.2
1.3
1.4
General Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
Input/Output Level Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
EQ Specifications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
Package Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
1.4.1
1.5
Mechanical Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
1.4.1.1
Package Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
Manufactureability. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
1.5.1
Electrostatic Discharge. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
1.5.2
Peak Reflow Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
1.5.3
Moisture Sensitivity Level (MSL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
Design Considerations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
1.6.1
Thermal Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
1.6
2.0
Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.1
Pin Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
2.1.1
General Nomenclature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
2.1.2
High-Speed Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
2.1.3
High-Speed Outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
2.1.4
Adaptive Equalization Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
2.1.5
Cable Length Indicator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
2.1.6
Output Mute and Signal Detect. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
2.1.7
Equalizer Detailed Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
M21404/M21414/M21424 Common Signals by Interface Group . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
2.2.1
M21404/M21414/M21424 Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
2.2
Appendix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
A.1
A.2
Glossary of Terms/Acronyms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
Reference Documents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
A.2.1
External . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
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3
List of Figures
Figure 1-1.
Figure 1-2.
Figure 1-3.
Figure 2-1.
Figure 2-2.
Output Symbols Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
M21404/M21414/M21424 Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
M21404/M21414/M21424 Packaging Details. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
Single-ended Typical Input Matching/Termination Network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
Test Setup Diagram for Cable Equalizer Evaluation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
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4
List of Tables
Table 1-1.
Table 1-2.
Table 1-3.
Table 1-4.
Table 1-5.
Table 1-6.
Table 1-7.
Table 1-8.
Table 2-1.
Table 2-2.
Table 2-3.
Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
Recommended Operating Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
Power DC Electrical Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
CMOS Input Electrical Specifications (Logic Signals Only). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
High Speed Input Electrical Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
High Speed Output Electrical Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
Cable Equalizer Distance Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
SD/MUTE Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
Power Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
High-speed Signal Pins. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
Control/Interface Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
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