高速差分接收器SN65LVDS33和SN65LVDS34系列的技術(shù)解析

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，高速數(shù)據(jù)傳輸需求日益增長(zhǎng)，這對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和抗干擾能力提出了更高要求。德州儀器（TI）的SN65LVDS33、SN65LVDT33、SN65LVDS34和SN65LVDT34系列LVDS數(shù)據(jù)線路接收器，以其出色的性能在高速差分信號(hào)處理方面表現(xiàn)卓越。下面我們就來詳細(xì)了解一下這些接收器的特點(diǎn)、應(yīng)用及相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)。

文件下載：SN65LVDS33PWR.pdf

產(chǎn)品特性

高速性能

這些接收器具備400 - Mbps的信號(hào)傳輸速率和200 - Mxfr/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，能夠滿足大多數(shù)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆Ｆ涓咚偬匦允沟盟鼈冊(cè)谔幚泶罅繑?shù)據(jù)時(shí)能夠保持高效穩(wěn)定，例如在高速通信、數(shù)據(jù)采集等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。

寬共模輸入電壓范圍

接收器可在 - 4 V至5 V的共模輸入電壓范圍內(nèi)工作，并且與5 - V PECL信號(hào)的輸入電壓范圍兼容，這大大提高了其對(duì)不同信號(hào)源的適應(yīng)性，同時(shí)也增強(qiáng)了對(duì)地面噪聲的容忍度，使得在復(fù)雜的電磁環(huán)境中也能穩(wěn)定工作。

精確的差分輸入閾值

差分輸入閾值不超過±50 mV，并且在整個(gè)共模輸入電壓范圍內(nèi)具有50 mV的遲滯，這有助于提高對(duì)緩慢變化輸入信號(hào)的抗噪聲能力，有效減少噪聲對(duì)信號(hào)處理的干擾，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。

集成終端電阻

SN65LVDT系列產(chǎn)品集成了110 - Ω的線路終端電阻，這一設(shè)計(jì)消除了在電纜或傳輸介質(zhì)接收端使用外部電阻的需求，簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，降低了成本和電路板空間的占用。

其他特性

• TSSOP封裝（僅33型號(hào)）：符合TIA/EIA - 644（LVDS）標(biāo)準(zhǔn)，便于在不同的電路板上進(jìn)行安裝和布局。
• 有源故障安全功能：確保在無輸入信號(hào)時(shí)輸出高電平，有效防止噪聲被誤接收為有效數(shù)據(jù)，提高了系統(tǒng)的可靠性。
• 總線引腳ESD保護(hù)：超過15 kV HBM，增強(qiáng)了產(chǎn)品在靜電環(huán)境下的穩(wěn)定性，減少了因靜電放電對(duì)設(shè)備造成損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
• 掉電時(shí)輸入高阻抗：TTL輸入可承受5 V電壓，并且與AM26LS32、SN65LVDS32B、μA9637、SN65LVDS9637B引腳兼容，方便進(jìn)行產(chǎn)品的升級(jí)和替換。

產(chǎn)品描述

該系列接收器專為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)基帶數(shù)據(jù)傳輸而設(shè)計(jì)，適用于約100 Ω受控阻抗的介質(zhì)，如印刷電路板走線、背板或電纜。數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罱K速率和距離取決于介質(zhì)的衰減特性以及與環(huán)境的噪聲耦合情況。此外，這些接收器能夠承受±15 kV人體模型（HBM）和±600 V機(jī)器模型（MM）的靜電放電，并且在 - 40°C至85°C的溫度范圍內(nèi)正常工作，具有廣泛的環(huán)境適應(yīng)性。

電氣特性

輸入閾值

• 正差分輸入電壓閾值 (V_{IT1}) 為±50 mV。
• 負(fù)差分輸入電壓閾值 (V_{IT2}) 為 - 50 mV。
• 差分輸入故障安全電壓閾值 (V_{IT3}) 在 - 32 mV至 - 100 mV之間。
• 差分輸入電壓遲滯 (V_{ID(HYS)}) 為50 mV。

輸出電壓

• 高電平輸出電壓 (V{OH}) 在 (I{OH}= - 4 mA) 時(shí)為2.4 V。
• 低電平輸出電壓 (V{OL}) 在 (I{OL}= 4 mA) 時(shí)為0.4 V。

電流參數(shù)

• 電源電流 (I_{CC})：SN65LVDx33在不同條件下為16 - 23 mA，SN65LVDx34為8 - 12 mA。
• 輸入電流 (I_{I})：在不同輸入電壓下，SN65LVDS和SN65LVDT的輸入電流有所不同，范圍在±20 - ±150 μA之間。
• 差分輸入電流 (I_{ID})：SN65LVDS在 (V{ID}= 100 mV) 時(shí)為±3 μA，SN65LVDT在 (V{ID}= 200 mV) 時(shí)為1.55 - 2.22 mA。

開關(guān)特性

• 傳播延遲時(shí)間：低到高和高到低的傳播延遲時(shí)間 (t{PLH}) 和 (t{PHL}) 典型值為4 ns，最大值為6 ns。
• 故障安全激活和停用時(shí)間：故障安全停用時(shí)間 (t{d1}) 最大為9 ns，激活時(shí)間 (t{d2}) 在0.3 - 1.5 μs之間。
• 脈沖和輸出偏斜：脈沖偏斜 (t{sk(p)}) 典型值為200 ps，輸出偏斜 (t{sk(o)}) 為150 ps，部件間偏斜 (t_{sk(pp)}) 最大為1 ns。

應(yīng)用信息

5 - V電源應(yīng)用

在使用5 - V電源時(shí)，需要在 (V{CC}) 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尺寸的貼片電容，并且終端電阻值應(yīng)與傳輸介質(zhì)的標(biāo)稱特性阻抗匹配，誤差在±10%以內(nèi)。同時(shí)，未使用的使能輸入應(yīng)根據(jù)需要連接到 (V{CC}) 或GND。

有源故障安全功能

該系列接收器采用了新型集成故障安全電路，解決了現(xiàn)有解決方案的局限性。其由主接收器和兩個(gè)故障安全接收器組成的窗口比較器構(gòu)成，當(dāng)輸入差分信號(hào)低于80 mV時(shí)，故障安全定時(shí)器會(huì)過濾窗口比較器的輸出，并在故障安全激活時(shí)將主接收器輸出驅(qū)動(dòng)為邏輯高電平。

ECL/PECL - TO - LVTTL轉(zhuǎn)換

TI的寬共模LVDS接收器可以直接連接到ECL驅(qū)動(dòng)器，只需提供ECL終端所需的偏置電壓 ((V_{CC}-2 ~V)) 即可。通過在LV/PECL驅(qū)動(dòng)器和接收器之間使用電阻網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)5米CAT - 5電纜的高速數(shù)據(jù)傳輸。

封裝和訂購(gòu)信息

該系列產(chǎn)品提供多種封裝選項(xiàng)，如SOIC和TSSOP封裝，并且符合RoHS和綠色環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。不同封裝的產(chǎn)品在引腳數(shù)量、功率評(píng)級(jí)、工作溫度范圍等方面有所差異，用戶可以根據(jù)具體需求進(jìn)行選擇。同時(shí)，部分產(chǎn)品還提供帶卷包裝選項(xiàng)，方便大規(guī)模生產(chǎn)和自動(dòng)化組裝。

總結(jié)

SN65LVDS33、SN65LVDT33、SN65LVDS34和SN65LVDT34系列LVDS數(shù)據(jù)線路接收器以其高速性能、寬共模輸入電壓范圍、精確的差分輸入閾值、集成終端電阻等特性，為高速數(shù)據(jù)傳輸提供了可靠的解決方案。在實(shí)際應(yīng)用中，用戶可以根據(jù)具體的需求和場(chǎng)景，合理選擇合適的產(chǎn)品和封裝形式，同時(shí)注意電路設(shè)計(jì)和布局的細(xì)節(jié)，以充分發(fā)揮這些接收器的優(yōu)勢(shì)。大家在使用過程中有沒有遇到過什么問題或者有什么獨(dú)特的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)兀繗g迎在評(píng)論區(qū)分享交流。