德州儀器高速差分接收器：SN65LVDS系列深度解析

在高速數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域，差分信號(hào)傳輸技術(shù)憑借其出色的抗干擾能力和高速率特性，成為了眾多電子工程師的首選。德州儀器（TI）的SN65LVDS32B、SN65LVDT32B、SN65LVDS3486B、SN65LVDT3486B、SN65LVDS9637B和SN65LVDT9637B系列高速差分接收器，便是這一領(lǐng)域的杰出代表。今天，我們就來(lái)深入探討這些接收器的特性、應(yīng)用以及設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

文件下載：SN65LVDT9637BD.pdf

一、產(chǎn)品概述

SN65LVDS系列接收器滿(mǎn)足或超越了ANSI EIA/TIA - 644標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于高達(dá)400 Mbps信號(hào)速率的要求，采用單3.3 - V電源供電，具有-2 - V至4.4 - V的共模輸入電壓范圍。其差分輸入閾值小于50 mV，且在整個(gè)共模輸入電壓范圍內(nèi)具有50 mV的滯后，能有效提高對(duì)緩慢變化輸入信號(hào)的抗噪能力。

二、產(chǎn)品特性亮點(diǎn)

2.1 寬共模輸入電壓范圍

該系列接收器的輸入共模電壓范圍比標(biāo)準(zhǔn)要求寬2 V，這使得驅(qū)動(dòng)器和接收器之間的接地噪聲容限提高到3 V，從而允許更長(zhǎng)的電纜長(zhǎng)度。TI的SN65LVDS/T33和SN65LVDS/T34甚至引入了更寬的-4至5 V輸入共模電壓范圍。

2.2 精確的差分輸入閾值控制

精確控制差分輸入電壓閾值，在全輸入共模電壓范圍內(nèi)輸入閾值不超過(guò)±50 mV，并包含50 mV的輸入電壓滯后，有效改善了對(duì)緩慢變化輸入信號(hào)的抗噪性能。

2.3 集成線(xiàn)端接電阻

SN65LVDT系列接收器集成了110 - Ω線(xiàn)端接電阻，消除了在電纜或傳輸介質(zhì)接收端使用外部電阻的需求。同時(shí)，非端接的SN65LVDS系列也適用于多點(diǎn)或其他端接電路。

2.4 高ESD保護(hù)能力

接收器能夠承受±15 - kV人體模型（HBM）和±600 V機(jī)器模型（MM）的靜電放電，確保在存在潛在損壞噪聲的電纜和其他連接中具有高可靠性。

2.5 有源故障安全電路

接收器包含一個(gè)（專(zhuān)利待批）故障安全電路，在輸入信號(hào)丟失后600 ns內(nèi)提供高電平輸出，防止在故障條件下將噪聲作為有效數(shù)據(jù)接收，還可用于線(xiàn)或總線(xiàn)信號(hào)傳輸。

三、產(chǎn)品選型

如果需要帶卷封裝，可在型號(hào)后添加后綴R。

四、電氣和開(kāi)關(guān)特性

4.1 電氣特性

在推薦工作條件下，這些接收器具有一系列重要的電氣參數(shù)，如正、負(fù)差分輸入電壓閾值、差分輸入故障安全電壓閾值、差分輸入電壓滯后、高低電平輸出電壓等。例如，正差分輸入電壓閾值最大為50 mV，負(fù)差分輸入電壓閾值最小為 - 50 mV，差分輸入故障安全電壓閾值在 - 32 mV至 - 100 mV之間。

4.2 開(kāi)關(guān)特性

傳播延遲時(shí)間典型值為4 ns，脈沖偏斜、輸出偏斜和部件間偏斜等參數(shù)也都有明確的指標(biāo)。這些特性確保了信號(hào)在傳輸過(guò)程中的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

五、應(yīng)用信息

5.1 5 - V電源應(yīng)用

在使用5 - V電源時(shí)，需要在VCC和接地平面之間放置一個(gè)0.1 - μF的Z5U陶瓷、云母或聚苯乙烯介質(zhì)的0805尺寸芯片電容，并確保電容盡可能靠近設(shè)備端子。同時(shí)，端接電阻值應(yīng)與傳輸介質(zhì)的標(biāo)稱(chēng)特性阻抗匹配，誤差在±10%以?xún)?nèi)。未使用的使能輸入應(yīng)根據(jù)需要連接到VCC或GND。

5.2 ECL/PECL到LVTTL轉(zhuǎn)換

TI的LVDS接收器可用于將各種版本的發(fā)射極耦合邏輯（如ECL、PECL和LVPECL）轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)VTTL。通過(guò)在LVDS接收器輸入處實(shí)現(xiàn)一個(gè)小電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)，或者使用寬共模LVDS接收器直接連接到ECL驅(qū)動(dòng)器，只需ECL端接所需的偏置電壓。

六、總結(jié)

SN65LVDS系列高速差分接收器憑借其出色的性能和豐富的特性，為高速數(shù)據(jù)傳輸提供了可靠的解決方案。無(wú)論是在工業(yè)自動(dòng)化、通信設(shè)備還是其他高速數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，這些接收器都能發(fā)揮重要作用。電子工程師在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用需求，合理選擇型號(hào)，并注意相關(guān)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

你在實(shí)際設(shè)計(jì)中是否使用過(guò)類(lèi)似的差分接收器？遇到過(guò)哪些問(wèn)題？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。