德州儀器高速差分接收器：SN65LVDS系列深度解析

在高速數據傳輸領域，差分信號傳輸技術憑借其出色的抗干擾能力和高速率特性，成為了眾多電子工程師的首選。德州儀器（TI）的SN65LVDS32B、SN65LVDT32B、SN65LVDS3486B、SN65LVDT3486B、SN65LVDS9637B和SN65LVDT9637B系列高速差分接收器，便是這一領域的杰出代表。今天，我們就來深入探討這些接收器的特性、應用以及設計要點。

文件下載：SN65LVDT9637BD.pdf

一、產品概述

SN65LVDS系列接收器滿足或超越了ANSI EIA/TIA - 644標準對于高達400 Mbps信號速率的要求，采用單3.3 - V電源供電，具有-2 - V至4.4 - V的共模輸入電壓范圍。其差分輸入閾值小于50 mV，且在整個共模輸入電壓范圍內具有50 mV的滯后，能有效提高對緩慢變化輸入信號的抗噪能力。

二、產品特性亮點

2.1 寬共模輸入電壓范圍

該系列接收器的輸入共模電壓范圍比標準要求寬2 V，這使得驅動器和接收器之間的接地噪聲容限提高到3 V，從而允許更長的電纜長度。TI的SN65LVDS/T33和SN65LVDS/T34甚至引入了更寬的-4至5 V輸入共模電壓范圍。

2.2 精確的差分輸入閾值控制

精確控制差分輸入電壓閾值，在全輸入共模電壓范圍內輸入閾值不超過±50 mV，并包含50 mV的輸入電壓滯后，有效改善了對緩慢變化輸入信號的抗噪性能。

2.3 集成線端接電阻

SN65LVDT系列接收器集成了110 - Ω線端接電阻，消除了在電纜或傳輸介質接收端使用外部電阻的需求。同時，非端接的SN65LVDS系列也適用于多點或其他端接電路。

2.4 高ESD保護能力

接收器能夠承受±15 - kV人體模型（HBM）和±600 V機器模型（MM）的靜電放電，確保在存在潛在損壞噪聲的電纜和其他連接中具有高可靠性。

2.5 有源故障安全電路

接收器包含一個（專利待批）故障安全電路，在輸入信號丟失后600 ns內提供高電平輸出，防止在故障條件下將噪聲作為有效數據接收，還可用于線或總線信號傳輸。

三、產品選型

如果需要帶卷封裝，可在型號后添加后綴R。

四、電氣和開關特性

4.1 電氣特性

在推薦工作條件下，這些接收器具有一系列重要的電氣參數，如正、負差分輸入電壓閾值、差分輸入故障安全電壓閾值、差分輸入電壓滯后、高低電平輸出電壓等。例如，正差分輸入電壓閾值最大為50 mV，負差分輸入電壓閾值最小為 - 50 mV，差分輸入故障安全電壓閾值在 - 32 mV至 - 100 mV之間。

4.2 開關特性

傳播延遲時間典型值為4 ns，脈沖偏斜、輸出偏斜和部件間偏斜等參數也都有明確的指標。這些特性確保了信號在傳輸過程中的準確性和穩定性。

五、應用信息

5.1 5 - V電源應用

在使用5 - V電源時，需要在VCC和接地平面之間放置一個0.1 - μF的Z5U陶瓷、云母或聚苯乙烯介質的0805尺寸芯片電容，并確保電容盡可能靠近設備端子。同時，端接電阻值應與傳輸介質的標稱特性阻抗匹配，誤差在±10%以內。未使用的使能輸入應根據需要連接到VCC或GND。

5.2 ECL/PECL到LVTTL轉換

TI的LVDS接收器可用于將各種版本的發射極耦合邏輯（如ECL、PECL和LVPECL）轉換為LVTTL。通過在LVDS接收器輸入處實現一個小電阻分壓器網絡，或者使用寬共模LVDS接收器直接連接到ECL驅動器，只需ECL端接所需的偏置電壓。

六、總結

SN65LVDS系列高速差分接收器憑借其出色的性能和豐富的特性，為高速數據傳輸提供了可靠的解決方案。無論是在工業自動化、通信設備還是其他高速數據處理領域，這些接收器都能發揮重要作用。電子工程師在設計過程中，應根據具體應用需求，合理選擇型號，并注意相關的設計要點，以確保系統的穩定性和可靠性。

你在實際設計中是否使用過類似的差分接收器？遇到過哪些問題？歡迎在評論區分享你的經驗和見解。