SN65LVDS93B：低功耗、高分辨率的LVDS SerDes發送器的理想選擇

在電子設備的顯示系統中，數據的高效傳輸和顯示質量的保障至關重要。SN65LVDS93B作為一款LVDS SerDes（串行器/解串器）發送器，在顯示數據傳輸領域展現出了卓越的性能。本文將深入剖析SN65LVDS93B的特性、應用、工作原理以及設計要點，幫助電子工程師更好地了解和應用這款器件。

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一、SN65LVDS93B特性亮點

1. 寬溫度范圍與多樣封裝

SN65LVDS93B適用于 -40°C 至 85°C 的工業溫度范圍，能在較為惡劣的環境中穩定工作。其提供 8.1mm × 14mm TSSOP 封裝選項，方便工程師根據實際需求進行選擇。

2. 靈活的數據輸入與低功耗

該器件具有 1.8V 至 3.3V 耐壓數據輸入，可直接連接至低功耗、低壓應用和圖形處理器，降低了系統的整體功耗。

3. 高速傳輸與低 EMI

傳輸速率高達 85Mpps（百萬像素/秒），像素時鐘頻率范圍為 10MHz 至 85MHz，最高支持 2.38Gbps 的數據速率。適合 HVGA 到高清（HD）范圍內的顯示分辨率，并且電磁干擾（EMI）較低，有效減少了對其他設備的干擾。

4. 低功耗設計

通過 3.3V 單電源供電運行，75MHz 頻率下的功耗為 170mW（典型值），禁用時的功耗不到 1mW，滿足了節能的需求。

5. 其他特性

支持擴頻時鐘（SSC），可選上升或下降時鐘沿觸發輸入，ESD 達到 5kV HBM，還支持從 RGB 888 轉換至 LVDS I。

二、應用領域廣泛

SN65LVDS93B的應用場景十分豐富，涵蓋了人機界面（HMI）面板、工業 PC 顯示屏、醫療成像顯示屏、LCD 顯示面板驅動器等領域。其在不同類型的顯示設備中都能發揮出色的性能，為顯示系統的數據傳輸提供了可靠的保障。

三、工作原理深度解析

1. 內部結構

SN65LVDS93B 在單個集成電路中包含 4 個 7 位并行負載串行輸出移位寄存器、1 個 7 時鐘合成器以及 5 個低電壓差動信號（LVDS）驅動器。

2. 數據傳輸過程

發送數據時，數據位 D0 至 D27 會在輸入時鐘信號（CLKIN）邊沿全部加載到寄存器中。可通過時鐘選擇（CLKSEL）引腳來選擇時鐘的上升沿或下降沿。CLKIN 的頻率會實現比率為 7 的倍增，然后用于以串行方式以 7 位時間片解除數據寄存器的負載。接著會將 4 個串行數據流和鎖相時鐘（CLKOUT）輸出至 LVDS 輸出驅動器，CLKOUT 的頻率與輸入時鐘（CLKIN）相同。

四、設計要點與注意事項

1. 電源供應

SN65LVDS93B 不要求特定的上電順序，但在不同的上電情況需要注意一些問題。例如，當 IOVCC 上電而其他電源域仍斷電連接到 GND 時，SHTDN 的輸入電平此時不重要；當所有 3.3 - V 電源域上電而 IOVCC 仍斷電到 GND 時，所有 I/O 會被檢測為邏輯 HIGH，連接 SHTDN 到 GND 仍會被解釋為邏輯 HIGH，LVDS 輸出級會開啟，此時功耗比待機模式高，但低于正常模式。

2. 時鐘選擇

可通過 CLKSEL 引腳選擇時鐘的上升沿或下降沿。輸入高電平選擇時鐘上升沿，可通過上拉電阻實現；輸入低電平選擇時鐘下降沿，可直接將 CLKSEL 連接到 GND。

3. 低功耗模式

通過低電平有效輸入 SHTDN# 可將 SN65LVDS93B 置于低功耗模式。將引腳 SHTDN# 連接到 GND 會抑制時鐘并關閉 LVDS 輸出驅動器，以降低功耗；該信號為低電平時會將所有內部寄存器清零。將 SHTDN# 上拉到 VCC 可使器件正常工作。

4. PCB 布局

在 PCB 布局方面，多層 PCB 設計時，TI 建議在器件下方設置一個公共 GND 層，并將所有接地端子直接連接到該平面。同時，要注意避免走線出現直角彎，盡量采用兩個 45° 角或圓形彎來減少輻射和阻抗變化。此外，要將高速信號（如時鐘信號）與低速信號、數字信號與模擬信號分開布局，以減少串擾。

五、總結

SN65LVDS93B 以其高速的數據傳輸能力、低功耗設計、廣泛的應用范圍以及豐富的特性，成為了電子工程師在顯示系統設計中的理想選擇。在實際應用中，工程師需要根據具體的設計需求，合理選擇電源供應、時鐘觸發方式和 PCB 布局，以充分發揮該器件的性能優勢。同時，在設計過程中要嚴格遵循相關的規范和注意事項，確保系統的穩定性和可靠性。你在使用 SN65LVDS93B 過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區分享交流。