高速差分接收器SN65LVDS32A等系列產(chǎn)品技術(shù)解析

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，高速差分接收器是實(shí)現(xiàn)高效數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵組件。今天我們來(lái)深入探討德州儀器（TI）的SN65LVDS32A、SN65LVDT32A、SN65LVDS3486A、SN65LVDT3486A、SN65LVDS9637A和SN65LVDT9637A這一系列高速差分接收器，看看它們有哪些出色的特性和應(yīng)用場(chǎng)景。

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產(chǎn)品概述

這些接收器符合或超越了ANSI EIA/TIA - 644標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)要求，數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達(dá)400 Mbps，并且能夠在單3.3 - V電源下穩(wěn)定工作。其輸入共模電壓范圍為 - 2 - V至4.4 - V，差分輸入閾值小于50 mV，且在整個(gè)共模輸入電壓范圍內(nèi)具有50 mV的遲滯，這大大提高了對(duì)緩慢變化輸入信號(hào)的抗噪能力。

產(chǎn)品特性

1. 高性能與標(biāo)準(zhǔn)兼容性

該系列接收器實(shí)現(xiàn)了低壓差分信號(hào)（LVDS）的電氣特性，代表了該標(biāo)準(zhǔn)接收器產(chǎn)品的第二代。與標(biāo)準(zhǔn)要求相比，輸入共模電壓范圍寬了2 V，這使得驅(qū)動(dòng)器和接收器之間允許的接地噪聲容限提高到3 V，從而可使用更長(zhǎng)的電纜。

2. 精確的輸入閾值控制

精確控制差分輸入電壓閾值，在全輸入共模電壓范圍內(nèi)，輸入閾值不超過(guò) ±50 mV，并包含50 mV的輸入電壓遲滯，有效提升了對(duì)緩慢變化輸入信號(hào)的抗噪性能。

3. 集成線路終端電阻

SN65LVDT系列接收器集成了110 - Ω的線路終端電阻，消除了電纜或傳輸介質(zhì)接收端所需的外部電阻。同時(shí)，非終端的SN65LVDS系列也適用于多點(diǎn)或其他終端電路。

4. 有源故障安全電路

接收器包含一個(gè)（專利申請(qǐng)中）故障安全電路，在輸入信號(hào)丟失后的600 ns內(nèi)提供高電平輸出。常見(jiàn)的信號(hào)丟失原因包括電纜斷開(kāi)、線路短路或發(fā)射機(jī)斷電等，此功能可防止在這些故障條件下將噪聲作為有效數(shù)據(jù)接收，還可用于線或總線信號(hào)傳輸。

5. 工作溫度范圍

這些接收器的工作溫度范圍為 - 40°C至85°C，能適應(yīng)較為惡劣的工作環(huán)境。

功能表分析

文檔中給出了不同型號(hào)接收器的功能表，以SN65LVDS32A和SN65LVDT32A為例，根據(jù)差分輸入（A - B）和使能信號(hào)的不同組合，輸出會(huì)呈現(xiàn)不同的狀態(tài)，如高電平（H）、低電平（L）、高阻抗（Z）或不確定狀態(tài)（?）。其他型號(hào)如SN65LVDS3486A、SN65LVDT3486A和SN65LVDS9637A、SN65LVDT9637A也有相應(yīng)的功能表，為工程師在設(shè)計(jì)電路時(shí)提供了明確的參考。大家在實(shí)際應(yīng)用中，是否會(huì)仔細(xì)研究這些功能表來(lái)確保電路的正確運(yùn)行呢？

電氣和開(kāi)關(guān)特性

1. 電氣特性

在推薦的工作條件下，該系列接收器的各項(xiàng)電氣參數(shù)表現(xiàn)出色。例如，正、負(fù)向差分輸入電壓閾值（VITH1、VITH2）在不同測(cè)試條件下有明確的數(shù)值范圍；差分輸入故障安全電壓閾值（VITH3）為 - 70 mV至 - 100 mV；差分輸入電壓遲滯（VID(HYS)）為50 mV等。這些參數(shù)為電路設(shè)計(jì)提供了精確的依據(jù)。

2. 開(kāi)關(guān)特性

在開(kāi)關(guān)特性方面，傳播延遲時(shí)間（tPLH、tPHL）典型值為4 ns，脈沖偏斜（tsk(p)）、輸出偏斜（tsk(o)）和部分到部分偏斜（tsk(pp)）等參數(shù)也有明確的指標(biāo)。這些特性對(duì)于高速數(shù)據(jù)傳輸至關(guān)重要，能確保信號(hào)的準(zhǔn)確和穩(wěn)定傳輸。

應(yīng)用信息

1. 5 - V電源操作

在使用5 - V電源時(shí)，需要在VCC和接地平面之間放置一個(gè)0.1 μF的陶瓷、云母或聚苯乙烯介質(zhì)的0805尺寸的芯片電容，且電容應(yīng)盡可能靠近設(shè)備端子。同時(shí)，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)。未使用的使能輸入應(yīng)根據(jù)需要連接到VCC或GND。

2. 有源故障安全特性

該系列接收器采用了新的集成故障安全解決方案，解決了現(xiàn)有解決方案的局限性。其工作原理是通過(guò)一個(gè)主接收器響應(yīng)高速輸入差分信號(hào)，同時(shí)連接兩個(gè)故障安全接收器形成窗口比較器，當(dāng)輸入差分低于80 mV時(shí)，600 - ns的故障安全定時(shí)器過(guò)濾窗口比較器的輸出，故障安全邏輯將主接收器輸出驅(qū)動(dòng)為邏輯高。

3. 測(cè)試條件和設(shè)備

文檔中還給出了測(cè)試條件和使用的設(shè)備，如在VCC = 3.3 V、環(huán)境溫度TA = 25°C的條件下，所有四個(gè)通道同時(shí)切換NRZ數(shù)據(jù)，使用Tektronix PS25216可編程電源、Tektronix HFS 9003激勵(lì)系統(tǒng)和Tektronix TDS 784D 4 - 通道數(shù)字熒光示波器進(jìn)行測(cè)試。這些測(cè)試條件和設(shè)備為產(chǎn)品的性能驗(yàn)證提供了標(biāo)準(zhǔn)。

注意事項(xiàng)

雖然這些產(chǎn)品具有很多優(yōu)勢(shì)，但需要注意的是，它們不推薦用于新設(shè)計(jì)，建議使用替代型號(hào)，如SN65LVDS32B、SN65LVDT32B等。此外，德州儀器保留對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行修改和改進(jìn)的權(quán)利，客戶在下單前應(yīng)獲取最新信息。同時(shí)，TI產(chǎn)品在安全關(guān)鍵應(yīng)用、軍事/航空航天應(yīng)用和汽車應(yīng)用等方面有特定的使用限制，使用時(shí)需特別注意。

總的來(lái)說(shuō)，SN65LVDS32A等系列高速差分接收器在高速數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域具有諸多優(yōu)勢(shì)，但在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體需求和設(shè)計(jì)要求，綜合考慮產(chǎn)品的特性和注意事項(xiàng)，以確保電路的穩(wěn)定和可靠運(yùn)行。大家在使用這些接收器時(shí)，有沒(méi)有遇到過(guò)什么挑戰(zhàn)或有趣的經(jīng)驗(yàn)?zāi)?？歡迎在評(píng)論區(qū)分享。