高速差分線路驅動器SN75LVDS31與SN75LVDS9638的設計與應用

在高速數據傳輸的電子設計領域，差分線路驅動器是至關重要的組件。今天，我們就來深入探討德州儀器（TI）的兩款高速差分線路驅動器：SN75LVDS31和SN75LVDS9638。

文件下載：sn75lvds31.pdf

一、產品概述

SN75LVDS31和SN75LVDS9638是實現低壓差分信號（LVDS）電氣特性的差分線路驅動器。LVDS技術將傳統5V差分標準電平（如TIA/EIA - 422B）的輸出電壓降低，從而降低功耗、提高開關速度，并允許在3.3V電源軌下工作。這兩款驅動器在啟用時，四個電流模式驅動器中的任何一個都能在100Ω負載下提供最小247mV的差分輸出電壓幅度。

主要特性

• 低電壓差分信號：典型輸出電壓為350mV，負載為100Ω，信號速率高達155Mbps。
• 單電源供電：僅需3.3V單電源即可工作。
• 高阻抗狀態：禁用或VCC = 0時，驅動器處于高阻抗狀態。
• LVTTL邏輯輸入電平：適用于0°C至70°C的工作溫度范圍。

二、邏輯符號與功能表

邏輯符號

兩款驅動器的邏輯符號均符合ANSI/IEEE Std 91 - 1984和IEC Publication 617 - 12標準，這為工程師在設計電路時提供了統一的規范。

功能表

• SN75LVDS31：其功能表根據輸入A和使能信號，明確了輸出的狀態。例如，當輸入A為高電平且使能信號有效時，輸出會根據不同情況呈現高或低電平；當禁用時，輸出為高阻抗狀態。
• SN75LVDS9638：功能表相對簡單，輸入A為高電平時，輸出Y為高電平、Z為低電平；輸入A為低電平時，輸出Y為低電平、Z為高電平；輸入開路時，輸出Y為低電平、Z為高電平。

三、電氣特性

絕對最大額定值

在使用這兩款驅動器時，需要注意其絕對最大額定值。例如，電源電壓范圍為 - 0.5V至4V，輸入電壓范圍為 - 0.5V至VCC + 0.5V等。超過這些額定值可能會對器件造成永久性損壞。

推薦工作條件

推薦的電源電壓為3V至3.6V，典型值為3.3V；高電平輸入電壓為2V，低電平輸入電壓為0.8V；工作溫度范圍為0°C至70°C。在這些條件下工作，能確保器件的性能和可靠性。

電氣參數

• 差分輸出電壓幅度：在100Ω負載下，最小為247mV，典型值為340mV，最大為454mV。
• 電源電流：SN75LVDS31在不同輸入和負載條件下，電源電流有所不同。例如，無負載且使能時，電流為9mA至20mA；有100Ω負載且使能時，電流為25mA至35mA。SN75LVDS9638的電源電流相對較小。

四、參數測量信息

文檔中詳細給出了各項參數的測量信息，包括電壓和電流的定義、測試電路、時序和電壓定義等。例如，所有輸入脈沖由具有特定特性（tr或tf ≤ 1ns，脈沖寬度為10 ± 0.2ns）的發生器提供，CL包括靠近被測器件6mm內的儀器和夾具電容。這些信息對于準確測量和驗證驅動器的性能至關重要。

五、應用信息

典型應用電路

典型應用電路中，需要在VCC和接地平面之間放置0.1μF和25μF的陶瓷、云母或聚苯乙烯介質的0805尺寸貼片電容，且應盡可能靠近器件端子。未使用的使能輸入應根據情況連接到VCC或GND。

100Mbps IEEE1394收發器

在該應用中，電阻采用無鉛厚膜（0603）、5%公差的類型，建議使用去耦電容。VCC為3V至3.6V，SN75LVDS31的差分輸出電壓可能會超過IEEE1394規定的值。

5V電源工作

在使用5V電源時，需要在VCC和接地平面之間放置0.1μF的Z5U陶瓷、云母或聚苯乙烯介質的0805尺寸貼片電容，且應盡可能靠近器件端子。

六、機械信息與封裝

文檔提供了兩款驅動器不同封裝的機械信息，包括D（R - PDSO - G）、DGK（R - PDSO - G8）、PW（R - PDSO - G）等封裝的尺寸、引腳數量等詳細信息。同時，還給出了不同封裝的包裝信息，如狀態、材料類型、RoHS值、引腳鍍層/球材料、MSL評級/峰值回流溫度、零件標記等。

七、相關信息與注意事項

相關文檔

IBIS建模可用于該器件，如需更多信息，可聯系當地TI銷售辦公室或訪問TI網站。此外，還推薦了一系列相關文檔，如《Low - Voltage Differential Signalling Design Notes》《Interface Circuits for TIA/EIA - 644 (LVDS)》等，為工程師提供了更多的應用指導。

重要聲明

TI提供的技術和可靠性數據、設計資源等均“按原樣”提供，不承擔任何明示或暗示的保證責任。工程師在使用這些資源時，需自行負責選擇合適的TI產品、設計和測試應用，確保應用符合相關標準和要求。

在實際設計中，工程師需要根據具體的應用場景和需求，合理選擇和使用SN75LVDS31和SN75LVDS9638。你在使用這兩款驅動器時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區分享你的經驗和見解。