汽車類LVDS雙路差動(dòng)線路接收器DS90LV028A-Q1的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

在電子工程領(lǐng)域，高速、低功耗的數(shù)據(jù)傳輸需求日益增長，LVDS（低電壓差分信號(hào)）技術(shù)憑借其出色的性能，在眾多應(yīng)用場(chǎng)景中得到了廣泛應(yīng)用。今天，我們就來深入探討德州儀器（TI）推出的DS90LV028A-Q1汽車類LVDS雙路差動(dòng)線路接收器。

文件下載：ds90lv028a-q1.pdf

一、DS90LV028A-Q1簡(jiǎn)介

DS90LV028A-Q1是一款專為超低功率損耗、低噪聲和高數(shù)據(jù)速率應(yīng)用而設(shè)計(jì)的雙路CMOS差分線路接收器。它符合面向汽車應(yīng)用的AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)，溫度等級(jí)為-40°C至 +105°C，能夠在惡劣的汽車環(huán)境中穩(wěn)定工作。該器件利用LVDS技術(shù)，支持超過400Mbps（200MHz）的數(shù)據(jù)速率，具有50ps差分延遲（典型值）和0.1ns通道間延遲（典型值），可實(shí)現(xiàn)高速、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。

二、產(chǎn)品特性

高速數(shù)據(jù)傳輸

DS90LV028A-Q1能夠支持超過400Mbps（200MHz）的開關(guān)速率，滿足了現(xiàn)代電子系統(tǒng)對(duì)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。其低延遲特性（50ps差分延遲和0.1ns通道間延遲）確保了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確和及時(shí)傳輸。

低功耗設(shè)計(jì)

在3.3V靜態(tài)條件下，該器件的功耗僅為18mW，采用了直通式設(shè)計(jì)和直通引腳排列，簡(jiǎn)化了PCB布局，同時(shí)在斷電模式下，LVDS輸入端具有高阻抗，進(jìn)一步降低了功耗。

寬輸入信號(hào)兼容性

它可接受低電壓（350mV典型值）差分輸入信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為3V CMOS輸出電平，LVDS輸入還可接受LVDS/CML/LVPECL信號(hào)，具有良好的兼容性。

低噪聲與高抗干擾能力

該器件的設(shè)計(jì)優(yōu)化了AC參數(shù)，能夠有效抑制噪聲干擾，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。同時(shí)，其差分信號(hào)傳輸方式使得它對(duì)共模噪聲具有較強(qiáng)的抑制能力。

三、引腳配置與功能

DS90LV028A-Q1采用WSON(DQF 8)封裝，引腳配置清晰明確。其中，RIN1-、RIN2-為反相接收器輸入引腳，RIN1+、RIN2+為同相接收器輸入引腳，RouT2、RouT1為接收器輸出引腳，Vcc為+3.3V電源引腳，GND為接地引腳。這種引腳配置方便了PCB布局和電路連接。

四、規(guī)格參數(shù)

絕對(duì)最大額定值

• 電源電壓（Vcc）：-0.3V至4V
• 輸入電壓（RN+、RIN-）：-0.3V至3.9V
• 輸出電壓（Rour）：-0.3V至Vcc+0.3V
• 焊接溫度：260°C（4秒）
• 最大結(jié)溫：125°C
• 存儲(chǔ)溫度：-65°C至150°C

靜電放電（ESD）和閂鎖（Latch-Up）額定值

該器件具有良好的ESD和Latch-Up保護(hù)能力，人體模型（HBM）ESD等級(jí)為±4000V，帶電設(shè)備模型（CDM）ESD等級(jí)為±1250V，能夠有效防止靜電對(duì)器件的損壞。

推薦工作條件

• 電源電壓（Vcc）：+3.0V至+3.6V
• 接收器輸入電壓：+0.5V至+2.1V
• 工作環(huán)境溫度：-40°C至105°C

電氣特性

在電氣特性方面，DS90LV028A-Q1表現(xiàn)出色。例如，其輸入差分高閾值（VTH）和低閾值（VTL）確保了準(zhǔn)確的信號(hào)檢測(cè)，輸出高電壓（VoH）和低電壓（VoL）滿足了CMOS電平要求，無負(fù)載電源電流（Icc）在5.4mA至9mA之間，功耗較低。

開關(guān)特性

該器件的開關(guān)特性也非常優(yōu)秀，具有快速的上升和下降時(shí)間（tTLH和tTHL），最大工作頻率（fMAX）可達(dá)250MHz，能夠滿足高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?/p>

五、典型應(yīng)用

汽車信息娛樂系統(tǒng)與儀表組

在汽車信息娛樂系統(tǒng)和儀表組中，需要高速、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸來實(shí)現(xiàn)多媒體播放、導(dǎo)航顯示等功能。DS90LV028A-Q1的高速數(shù)據(jù)傳輸能力和低功耗特性，使其能夠滿足這些應(yīng)用的需求，同時(shí)其抗干擾能力也確保了在復(fù)雜的汽車電磁環(huán)境中穩(wěn)定工作。

電子銷售終端（EPOS）應(yīng)用

在EPOS應(yīng)用中，數(shù)據(jù)的快速準(zhǔn)確傳輸至關(guān)重要。DS90LV028A-Q1可以用于連接各種外設(shè)，如條形碼掃描器、打印機(jī)等，實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)通信，提高工作效率。

六、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

電源去耦

為了確保器件的穩(wěn)定工作，必須在電源引腳使用旁路電容。建議使用高頻陶瓷電容（0.1μF和0.01μF）并聯(lián)，并將最小電容值的電容靠近器件電源引腳。同時(shí)，在印刷電路板的電源入口點(diǎn)連接一個(gè)10μF（35V）或更大的固體鉭電容，以提高去耦效果。

終端匹配

使用一個(gè)與傳輸線差分阻抗匹配的終端電阻（90Ω至110Ω），通常在接收器端跨接一個(gè)電阻即可。終端電阻對(duì)于LVDS信號(hào)的正確傳輸至關(guān)重要，它可以將驅(qū)動(dòng)輸出的電流模式轉(zhuǎn)換為差分電壓。

輸入故障安全偏置

在開路條件下，可以使用外部上拉和下拉電阻來提供足夠的偏移，以實(shí)現(xiàn)輸入故障安全功能。上拉和下拉電阻應(yīng)在5kΩ至15kΩ范圍內(nèi)，以最小化對(duì)驅(qū)動(dòng)器的負(fù)載和波形失真。

布局設(shè)計(jì)

在PCB布局方面，要使用受控阻抗的差分走線，使差分對(duì)走線盡可能靠近，減少反射和噪聲干擾。同時(shí)，要匹配走線的電氣長度，避免90°轉(zhuǎn)彎，減少阻抗不連續(xù)性。此外，建議使用至少4層PCB板，將LVDS信號(hào)、地、電源和TTL信號(hào)分開，以提高信號(hào)的隔離度。

七、總結(jié)

DS90LV028A-Q1作為一款高性能的汽車類LVDS雙路差動(dòng)線路接收器，具有高速數(shù)據(jù)傳輸、低功耗、低噪聲和高抗干擾能力等優(yōu)點(diǎn)，適用于汽車信息娛樂系統(tǒng)、電子銷售終端等多種應(yīng)用場(chǎng)景。在設(shè)計(jì)過程中，我們需要注意電源去耦、終端匹配、輸入故障安全偏置和布局設(shè)計(jì)等方面，以確保器件的穩(wěn)定工作和性能優(yōu)化。希望本文對(duì)電子工程師在使用DS90LV028A-Q1進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)有所幫助。你在實(shí)際應(yīng)用中是否遇到過類似的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)？又是如何解決的呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。