探索DS90CF383B：高性能LVDS發射器的卓越之選

在電子工程師的日常工作中，選擇合適的芯片來滿足設計需求至關重要。今天，我們就來深入探討一下德州儀器（TI）的DS90CF383B，這是一款 +3.3V 可編程LVDS發射器，專為24位平板顯示器（FPD）設計，最高支持65MHz的工作頻率。

文件下載：ds90cf383b.pdf

一、特性亮點

1. 靈活的啟動序列

DS90CF383B在時鐘/數據和 /PD 引腳之間無需特殊的啟動序列。輸入信號（時鐘和數據）可以在設備供電之前或之后施加，這種靈活性大大簡化了設計過程，提高了系統的兼容性。

2. 支持擴頻時鐘

該芯片支持高達100KHz的頻率調制和 ±2.5% 中心擴展或 -5% 向下擴展的偏差。當輸入時鐘缺失且 /PD 引腳為邏輯高電平時，“輸入時鐘檢測”功能會將所有LVDS對拉至邏輯低電平，有效提高了系統的穩定性。

3. 寬時鐘頻率支持

支持18至68MHz的移位時鐘，并且在TxINPUTs上具有一流的建立和保持時間，確保了數據傳輸的準確性和可靠性。

4. 低功耗設計

在65MHz灰度模式下，Tx功耗典型值小于130mW，比BiCMOS替代品的功耗降低了40%。此外，Tx掉電模式下的功耗典型值小于60μW，大大降低了系統的能耗。

5. 高分辨率支持

支持VGA、SVGA、XGA和雙像素SXGA等多種分辨率，滿足了不同應用場景的需求。

6. 高速數據傳輸

最高可達1.8Gbps的吞吐量和227MBytes/sec的帶寬，能夠快速穩定地傳輸大量數據。

7. 低EMI設計

采用345mV（典型值）擺幅的LVDS器件，有效降低了電磁干擾（EMI）。同時，PLL無需外部組件，進一步簡化了設計。

8. 標準兼容性

兼容TIA/EIA - 644 LVDS標準，提高了與其他設備的互操作性。

9. 小巧封裝

采用低輪廓56引腳TSSOP封裝，節省了電路板空間，適合小型化設計。

10. 替代升級

是SN75LVDS83、DS90CF383A的改進替代品，為舊系統的升級提供了便利。

二、功能概述

DS90CF383B能夠將28位的CMOS/TTL數據轉換為四個LVDS（低壓差分信號）數據流。一個鎖相的傳輸時鐘通過第五個LVDS鏈路與數據流并行傳輸。在傳輸時鐘頻率為65MHz時，每個LVDS數據通道以455Mbps的速率傳輸24位RGB數據和3位LCD定時和控制數據（FPLINE、FPFRAME、DRDY），使用65MHz時鐘時，數據吞吐量可達227MBytes/sec。該芯片固定為下降沿選通發射器，可與下降沿選通接收器（DS90CF386）互操作，無需任何轉換邏輯。

三、電氣特性

1. 絕對最大額定值

了解芯片的絕對最大額定值對于確保其安全可靠運行至關重要。DS90CF383B的一些關鍵絕對最大額定值如下：

• 電源電壓（Vcc）：-0.3V至 +4V
• CMOS/TTL輸入電壓：-0.3V至 (Vcc +0.3)V
• LVDS驅動器輸出電壓：-0.3V至 (Vcc +0.3)V
• 結溫：+150℃
• 存儲溫度：-65℃至 +150℃
• 引腳焊接溫度（4秒）：+260℃

2. 推薦工作條件

為了使芯片發揮最佳性能，建議在以下條件下工作：

• 電源電壓（Vcc）：3.0V至3.6V，典型值為3.3V
• 工作環境溫度（TA）：-10℃至 +70℃
• 電源噪聲電壓（Vcc）：最大200mVpp
• TxCLKIN頻率：18MHz至68MHz

3. 電氣參數

文檔中還詳細列出了各種電氣參數，如CMOS/TTL直流規格、LVDS直流規格、發射器電源電流等。例如，LVDS差分輸出電壓（VoD）在RL = 100Ω時，典型值為345mV，范圍在250至450mV之間。這些參數為工程師在設計電路時提供了重要的參考依據。

四、引腳描述

DS90CF383B的引腳功能明確，涵蓋了數據輸入、LVDS數據輸出、時鐘輸入輸出、電源和接地等多個方面。以下是一些關鍵引腳的介紹：

• TxIN：28個TTL電平輸入引腳，包括8個紅色、8個綠色、8個藍色和4個控制線路。
• TxOUT+ 和 TxOUT-：4個正、負LVDS差分數據輸出引腳。
• FPSHIFT IN（TxCLK IN）：TTL電平時鐘輸入引腳，下降沿作為數據選通。
• TxCLK OUT+ 和 TxCLK OUT-：正、負LVDS差分時鐘輸出引腳。
• PWR DOWN：TTL電平輸入引腳，低電平有效，可使輸出處于三態，確保掉電時的低電流。

五、應用信息

1. 兼容性與替代

DS90CF383B與DS90C383/DS90CF383、DS90C383A/DS90CF383A向后兼容，并且是引腳對引腳的替代產品。同時，在進行一定的考慮和修改后，也可替代DS90CF583（5V，65MHz）和DS90CF581（5V，40MHz）FPD - Link發射器，只需將5V電源改為3.3V，并為發射器的 $V{CC}$、LVDS $V{CC}$ 和PLL $V_{CC}$ 提供該電源。

2. 輸入引腳電平

發射器輸入和控制輸入接受3.3V LVTTL/LVCMOS電平，不支持5V電平。

3. 時鐘/數據序列

該芯片在輸入時鐘/數據和PD（PowerDown）信號的時序上沒有特殊要求。輸入時鐘/數據可以在釋放PD信號后插入。在某些情況下，如在圖形控制器內更改視頻模式時，可能需要對PD信號進行操作，以確保系統的穩定運行。

4. 擴頻時鐘支持

能夠準確跟蹤調制頻率高達100KHz（最大）、具有 ±2.5% 中心擴展或 -5% 向下擴展偏差的擴頻時鐘/數據輸入。

5. 電源順序

在典型應用中，建議將 $V{CC}$、LVDS $V{CC}$ 和PLL $V_{CC}$ 連接到同一電源，并使用三個獨立的去耦旁路電容組，且對哪個VCC先進入設備沒有要求。

六、封裝與包裝信息

DS90CF383B提供多種封裝和包裝選項，如TSSOP（DGG）封裝，有不同的訂購編號可供選擇。同時，文檔還詳細介紹了各種包裝形式的尺寸信息，包括磁帶和卷軸的尺寸、管子的尺寸等，方便工程師進行生產和組裝。

七、總結

DS90CF383B以其豐富的特性、卓越的性能和良好的兼容性，成為電子工程師在設計24位平板顯示器LVDS傳輸系統時的理想選擇。無論是在功耗、數據傳輸速度還是系統穩定性方面，都表現出色。在實際應用中，工程師們可以根據具體的設計需求，充分利用該芯片的各項功能，打造出高性能、可靠的電子系統。你在使用類似芯片時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區分享你的經驗和見解。