探索SN65LVDT14-EP與SN65LVDT41-EP：LVDS技術(shù)在存儲棒接口擴展中的應(yīng)用

在電子設(shè)計領(lǐng)域，隨著設(shè)備對數(shù)據(jù)傳輸距離和速度要求的不斷提高，尋找高效可靠的信號傳輸解決方案變得尤為重要。德州儀器（Texas Instruments）的SN65LVDT14-EP和SN65LVDT41-EP這對芯片組，為基于LVDS（低電壓差分信號）的存儲棒接口擴展提供了出色的解決方案。下面，我們就來詳細了解一下這兩款芯片的特點、性能以及應(yīng)用。

文件下載：sn65lvdt14-ep.pdf

一、芯片概述

SN65LVDT14-EP和SN65LVDT41-EP專為解決存儲棒接口在長距離互連時的信號傳輸問題而設(shè)計。SN65LVDT14將一個LVDS線驅(qū)動器和四個終端LVDS線接收器集成在一個封裝中，適用于基于LVDS的存儲棒接口擴展的存儲棒端；而SN65LVDT41則將四個LVDS線驅(qū)動器和一個終端LVDS線接收器集成在一起，用于主機端。

二、特性亮點

2.1 電氣特性

• 高數(shù)據(jù)速率：支持大于125Mbps的數(shù)據(jù)速率，能夠滿足高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?/li>
• 單電源供電：可由單一3.3V電源供電，簡化了電源設(shè)計。
• 集成終端電阻：接收器集成了110Ω的標稱線終端電阻，有助于匹配阻抗，減少信號反射。
• ESD保護：總線引腳的ESD保護超過12kV，提高了芯片的可靠性。
• LVTTL兼容：邏輯輸入輸出與LVTTL兼容，方便與其他設(shè)備連接。
• 符合標準：滿足或超過ANSI/TIA/EIA - 644A標準對LVDS的要求。

2.2 制造與支持特性

• 受控基線：采用單一組裝/測試地點和單一制造地點，確保產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。
• 增強的DMS支持：提供增強的制造源減少（DMS）支持，保障產(chǎn)品的長期供應(yīng)。
• 產(chǎn)品變更通知：增強了產(chǎn)品變更通知機制，讓用戶及時了解產(chǎn)品變化。
• 資質(zhì)認證：具有合格的資質(zhì)認證，確保在擴展溫度范圍內(nèi)可靠運行。

三、性能參數(shù)

3.1 絕對最大額定值

3.2 推薦工作條件

芯片在特定的電源電壓、輸入電壓等條件下工作，以確保最佳性能。例如，電源電壓推薦為3.3V。

3.3 電氣特性

3.3.1 接收器電氣特性

包括正、負向差分輸入電壓閾值、高低電平輸出電壓、輸入電流、輸入電容、終端阻抗等參數(shù)。例如，正向差分輸入電壓閾值最大為100mV，負向為 - 100mV。

3.3.2 驅(qū)動器電氣特性

涵蓋差分輸出電壓幅度、穩(wěn)態(tài)共模輸出電壓、峰 - 峰共模輸出電壓、輸入電流、短路輸出電流、斷電輸出電流等。如差分輸出電壓幅度典型值為340mV。

3.3.3 設(shè)備電氣特性

主要涉及電源電流，SN65LVDT14最大為25mA，SN65LVDT41最大為35mA。

3.4 開關(guān)特性

3.4.1 接收器開關(guān)特性

包括傳播延遲時間、輸出信號上升和下降時間、脈沖偏斜、輸出偏斜、器件間偏斜等。例如，低到高電平傳播延遲時間典型值為2.6ns。

3.4.2 驅(qū)動器開關(guān)特性

同樣包含傳播延遲時間、差分輸出信號上升和下降時間、脈沖偏斜、輸出偏斜、器件間偏斜等參數(shù)。如低到高電平傳播延遲時間典型值為1.7ns。

四、功能表與等效電路圖

4.1 功能表

通過功能表可以清晰了解接收器和驅(qū)動器在不同輸入條件下的輸出狀態(tài)。例如，接收器在差分輸入電壓大于等于100mV時輸出高電平，小于等于 - 100mV時輸出低電平。

4.2 等效電路圖

提供了接收器和驅(qū)動器的等效輸入輸出電路圖，有助于工程師深入理解芯片的內(nèi)部工作原理，進行電路設(shè)計和優(yōu)化。

五、典型特性曲線

文檔中給出了接收器和驅(qū)動器的一些典型特性曲線，如高、低電平輸出電壓與其他參數(shù)的關(guān)系，傳播延遲時間與自由空氣溫度的關(guān)系等。這些曲線可以幫助工程師預(yù)測芯片在不同工作條件下的性能表現(xiàn)，為實際應(yīng)用提供參考。

六、應(yīng)用信息

6.1 存儲棒接口擴展原理

存儲棒信號接口采用主從架構(gòu)，有三條有效信號線：時鐘信號（SCLK）、總線狀態(tài)信號（BS）和串行數(shù)據(jù)輸入輸出信號（SDIO）。由于數(shù)字I/O信號為單端性質(zhì)，基本存儲棒接口只能在短距離內(nèi)工作。而LVDS技術(shù)通過提供低輻射發(fā)射、高抗噪性、低功耗和低成本的互連電纜等優(yōu)勢，適用于長距離信號傳輸。

6.2 芯片組的應(yīng)用方式

這對芯片組為實現(xiàn)存儲棒互連擴展提供了必要的LVDS驅(qū)動器和接收器。SCLK和BS信號采用單工鏈路，SDIO數(shù)據(jù)分為兩個單工流，由主機處理器通過方向信號（DIR）控制。在單端接口中，SDIO信號流方向的切換由電子開關(guān)設(shè)備管理，推薦使用TI的SN74CBTLV1G125。

七、機械與封裝信息

7.1 封裝尺寸

芯片采用20引腳的薄收縮小外形封裝（PW），具有特定的尺寸規(guī)格，適用于不同的應(yīng)用場景。

7.2 包裝與訂購信息

提供了可訂購的零件編號、狀態(tài)、材料類型、封裝、引腳數(shù)、包裝數(shù)量、載體、RoHS合規(guī)性、引腳鍍層/球材料、MSL評級/峰值回流溫度、工作溫度、零件標記等詳細信息，方便工程師進行采購和設(shè)計。

八、注意事項與免責聲明

德州儀器提醒用戶，提供的技術(shù)和可靠性數(shù)據(jù)、設(shè)計資源等“按原樣”提供，不承擔任何明示或暗示的保證責任。用戶需自行負責選擇合適的產(chǎn)品、設(shè)計和測試應(yīng)用，確保應(yīng)用符合相關(guān)標準和要求。同時，這些資源可能會隨時更改，使用時需注意。

總的來說，SN65LVDT14-EP和SN65LVDT41-EP芯片組為存儲棒接口擴展提供了一種高效、可靠的解決方案。作為電子工程師，在設(shè)計長距離數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)時，可以充分考慮這兩款芯片的特性和性能，結(jié)合實際應(yīng)用需求進行合理設(shè)計。你在使用類似芯片進行設(shè)計時，遇到過哪些挑戰(zhàn)呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗。