探索DS90C387與DS90CF388：高性能LVDS顯示接口的卓越之選

在電子工程師的設計世界里，尋找高性能、穩定可靠的顯示接口芯片是實現優質顯示效果的關鍵。今天，我們將深入探討德州儀器（TI）的DS90C387和DS90CF388這對雙像素LVDS顯示接口芯片，揭開它們的神秘面紗，看看它們如何在數字顯示領域大放異彩。

文件下載：DS90CF388VJD NOPB.pdf

芯片概述

DS90C387和DS90CF388是一對專門為支持主機與平板顯示器之間的雙像素數據傳輸而設計的芯片，最高可支持QXGA分辨率。它們完全符合數字顯示接口的OpenLDI規范，為數字顯示系統提供了強大而穩定的接口解決方案。

核心特性剖析

1. 時鐘支持與分辨率適配

DS90C387支持32.5至112/170MHz的時鐘頻率，而DS90CF388則支持40至112MHz的時鐘頻率。這種靈活的時鐘支持使得它們能夠適配從SVGA到QXGA的各種面板分辨率，滿足不同顯示設備的需求。

2. 長距離傳輸與帶寬保障

這對芯片能夠驅動長距離、低成本的電纜，最高帶寬可達5.38Gbps。通過預加重技術，有效減少了電纜負載效應，同時發射器提供的直流平衡數據傳輸降低了ISI失真，確保了數據在長距離傳輸過程中的準確性和穩定性。

3. 抗干擾與數據平衡

在接收器輸入端，電纜去斜功能可實現±1 LVDS數據位時間（時鐘速率高達80 MHz）的對間斜校正，對間斜容差為300ps。這種出色的抗干擾能力使得芯片能夠在復雜的電磁環境中穩定工作。此外，發射器能夠有效拒絕周期間抖動，進一步提高了數據傳輸的可靠性。

4. 靈活的架構與接口支持

雙像素架構支持與GUI和時序控制器的接口，同時可選的單像素發射器輸入支持單像素GUI接口。這種靈活的架構設計使得芯片能夠適應不同的應用場景，為工程師提供了更多的設計選擇。

5. 可編程特性與兼容性

數據和控制引腳具有5V容差，發射器的數據和控制選通信號可進行可編程選擇（上升或下降沿選通）。此外，芯片還具有向后兼容FPD - Link的配置選擇，可選的第二個LVDS時鐘進一步增強了其兼容性。同時，它還支持在直流平衡模式下傳輸兩個額外的用戶定義控制信號，并且與ANSI/TIA/EIA - 644 - 1995 LVDS標準兼容。

電氣特性詳解

1. 絕對最大額定值

芯片的各項電氣參數都有明確的絕對最大額定值限制，如電源電壓（VCC）范圍為 - 0.3V至 + 4V，CMOS/TTL輸入電壓范圍為 - 0.3V至 + 5.5V等。這些限制確保了芯片在安全的電氣環境下工作，避免因電壓過高或過低而損壞。

2. 推薦工作條件

推薦的工作條件包括電源電壓（VCC）為3.0至3.6V，工作環境溫度（TA）為 - 10至 + 70°C等。在這些條件下，芯片能夠發揮最佳性能，保證系統的穩定性和可靠性。

3. 電氣參數特性

芯片的電氣參數特性涵蓋了CMOS/TTL直流規格、LVDS驅動器直流規格、LVDS接收器直流規格以及發射器和接收器的電源電流等多個方面。例如，LVDS驅動器的差分輸出電壓（VOD）在負載電阻RL = 100Ω時為250至450mV，發射器在不同時鐘頻率和工作模式下的電源電流也有所不同。這些詳細的電氣參數為工程師在設計電路時提供了重要的參考依據。

應用配置指南

1. 單輸入像素到雙像素輸出應用

將DS90C387的“DUAL”引腳設置為1/2 Vcc（1.65V），可實現單輸入像素到雙像素輸出的應用。這種配置適用于需要將單像素信號轉換為雙像素信號的場景，同時支持直流平衡和非直流平衡的數據傳輸。在這種模式下，輸入信號被分割為奇數和偶數像素，并且需要確保消隱期間的時鐘周期數為偶數。

2. 單像素或雙像素應用

將“DUAL”引腳設置為Vcc（雙像素模式）或Gnd（單像素模式），可實現單像素或雙像素應用。在雙像素模式下，發射器有兩個LVDS時鐘輸出，可與兩個FPD - Link 'notebook'接收器接口；在單像素模式下，部分輸出被禁用，從而降低了功耗。

3. 接收器應用

DS90CF388能夠支持單像素或雙像素接口，最高工作頻率可達112MHz。當與沒有直流平衡數據傳輸的集成LVDS發射器的VGA控制器接口時，需要將接收器的“BAL”引腳接地（禁用直流平衡）。

新特性亮點

1. 預加重技術

預加重技術通過在LVDS邏輯轉換期間增加額外電流，有效減少了電纜負載效應。預加重強度可通過在“PRE”引腳施加從0.75V到Vcc的直流電壓進行設置，輸入電壓越高，數據轉換期間的動態電流越大。

2. 直流平衡技術

在平衡工作模式下，每個LVDS數據信號線上會在每個有效數據周期傳輸一個額外的直流平衡位（DCBAL）。該位的作用是最小化信號線上的短期和長期直流偏置，通過選擇性地發送未修改或反轉的像素數據來實現。這種技術與預加重技術相結合，進一步提高了電纜驅動能力，減少了ISI干擾，使得芯片能夠驅動5至10 + 米長的電纜。

3. 去斜功能

DS90CF388在直流平衡數據傳輸模式下支持去斜功能，能夠容忍單差分對信號之間最小300ps的斜和相關差分對信號之間最小±1 LVDS數據位時間的斜。每個數據通道獨立去斜，步長為1/3位時間，范圍為±1 TBIT，時鐘速率最高可達80 MHz。

4. 向后兼容模式

發射器提供第二個LVDS輸出時鐘，支持與上一代設備的向后兼容性。在“雙像素模式”下，兩個LVDS時鐘相同，使得發射器能夠與使用兩個24位或18位“notebook”接收器的“雙像素”配置面板接口。

電源管理與相關型號

1. 電源關閉功能

發射器和接收器都提供電源關閉功能，當該功能被激活時，通過電源引腳的電流消耗最小化，PLL也會關閉。發射器輸出在電源關閉模式下處于三態，接收器輸出在電源關閉模式下被強制為低電平。

2. 相關型號

DS90C387A/DS90CF388A與DS90C387/DS90CF388在電氣上相似，但不支持長距離電纜驅動，禁用了直流平衡數據傳輸和電纜去斜功能，以最小化整體功耗。它們可以直接與現有的FPD - Link設備互操作，實現向后兼容。

總結與思考

DS90C387和DS90CF388這對芯片以其卓越的性能、豐富的特性和靈活的配置選項，為數字顯示系統的設計提供了強大的支持。在實際應用中，工程師可以根據具體的需求選擇合適的配置模式，充分發揮芯片的優勢。同時，芯片的新特性如預加重、直流平衡和去斜功能等，為解決長距離傳輸和信號干擾問題提供了有效的解決方案。在未來的設計中，我們可以進一步探索這些特性的應用，不斷優化顯示系統的性能。你在使用類似芯片的過程中遇到過哪些問題？又是如何解決的呢？歡迎在評論區分享你的經驗和見解。