汽车类LVDS双路差动线路接收器DS90LV028A-Q1的设计与应用

在电子工程领域，高速、低功耗的数据传输需求日益增长，LVDS（低电压差分信号）技术凭借其出色的性能，在众多应用场景中得到了广泛应用。今天，我们就来深入探讨德州仪器（TI）推出的DS90LV028A-Q1汽车类LVDS双路差动线路接收器。

文件下载：ds90lv028a-q1.pdf

一、DS90LV028A-Q1简介

DS90LV028A-Q1是一款专为超低功率损耗、低噪声和高数据速率应用而设计的双路CMOS差分线路接收器。它符合面向汽车应用的AEC-Q100标准，温度等级为-40°C至 +105°C，能够在恶劣的汽车环境中稳定工作。该器件利用LVDS技术，支持超过400Mbps（200MHz）的数据速率，具有50ps差分延迟（典型值）和0.1ns通道间延迟（典型值），可实现高速、稳定的数据传输。

二、产品特性

高速数据传输

DS90LV028A-Q1能够支持超过400Mbps（200MHz）的开关速率，满足了现代电子系统对高速数据传输的需求。其低延迟特性（50ps差分延迟和0.1ns通道间延迟）确保了数据的准确和及时传输。

低功耗设计

在3.3V静态条件下，该器件的功耗仅为18mW，采用了直通式设计和直通引脚排列，简化了PCB布局，同时在断电模式下，LVDS输入端具有高阻抗，进一步降低了功耗。

宽输入信号兼容性

它可接受低电压（350mV典型值）差分输入信号，并将其转换为3V CMOS输出电平，LVDS输入还可接受LVDS/CML/LVPECL信号，具有良好的兼容性。

低噪声与高抗干扰能力

该器件的设计优化了AC参数，能够有效抑制噪声干扰，提高了数据传输的可靠性。同时，其差分信号传输方式使得它对共模噪声具有较强的抑制能力。

三、引脚配置与功能

DS90LV028A-Q1采用WSON(DQF 8)封装，引脚配置清晰明确。其中，RIN1-、RIN2-为反相接收器输入引脚，RIN1+、RIN2+为同相接收器输入引脚，RouT2、RouT1为接收器输出引脚，Vcc为+3.3V电源引脚，GND为接地引脚。这种引脚配置方便了PCB布局和电路连接。

四、规格参数

绝对最大额定值

• 电源电压（Vcc）：-0.3V至4V
• 输入电压（RN+、RIN-）：-0.3V至3.9V
• 输出电压（Rour）：-0.3V至Vcc+0.3V
• 焊接温度：260°C（4秒）
• 最大结温：125°C
• 存储温度：-65°C至150°C

静电放电（ESD）和闩锁（Latch-Up）额定值

该器件具有良好的ESD和Latch-Up保护能力，人体模型（HBM）ESD等级为±4000V，带电设备模型（CDM）ESD等级为±1250V，能够有效防止静电对器件的损坏。

推荐工作条件

• 电源电压（Vcc）：+3.0V至+3.6V
• 接收器输入电压：+0.5V至+2.1V
• 工作环境温度：-40°C至105°C

电气特性

在电气特性方面，DS90LV028A-Q1表现出色。例如，其输入差分高阈值（VTH）和低阈值（VTL）确保了准确的信号检测，输出高电压（VoH）和低电压（VoL）满足了CMOS电平要求，无负载电源电流（Icc）在5.4mA至9mA之间，功耗较低。

开关特性

该器件的开关特性也非常优秀，具有快速的上升和下降时间（tTLH和tTHL），最大工作频率（fMAX）可达250MHz，能够满足高速数据传输的需求。

五、典型应用

汽车信息娱乐系统与仪表组

在汽车信息娱乐系统和仪表组中，需要高速、稳定的数据传输来实现多媒体播放、导航显示等功能。DS90LV028A-Q1的高速数据传输能力和低功耗特性，使其能够满足这些应用的需求，同时其抗干扰能力也确保了在复杂的汽车电磁环境中稳定工作。

电子销售终端（EPOS）应用

在EPOS应用中，数据的快速准确传输至关重要。DS90LV028A-Q1可以用于连接各种外设，如条形码扫描器、打印机等，实现高速数据通信，提高工作效率。

六、设计注意事项

电源去耦

为了确保器件的稳定工作，必须在电源引脚使用旁路电容。建议使用高频陶瓷电容（0.1μF和0.01μF）并联，并将最小电容值的电容靠近器件电源引脚。同时，在印刷电路板的电源入口点连接一个10μF（35V）或更大的固体钽电容，以提高去耦效果。

终端匹配

使用一个与传输线差分阻抗匹配的终端电阻（90Ω至110Ω），通常在接收器端跨接一个电阻即可。终端电阻对于LVDS信号的正确传输至关重要，它可以将驱动输出的电流模式转换为差分电压。

输入故障安全偏置

在开路条件下，可以使用外部上拉和下拉电阻来提供足够的偏移，以实现输入故障安全功能。上拉和下拉电阻应在5kΩ至15kΩ范围内，以最小化对驱动器的负载和波形失真。

布局设计

在PCB布局方面，要使用受控阻抗的差分走线，使差分对走线尽可能靠近，减少反射和噪声干扰。同时，要匹配走线的电气长度，避免90°转弯，减少阻抗不连续性。此外，建议使用至少4层PCB板，将LVDS信号、地、电源和TTL信号分开，以提高信号的隔离度。

七、总结

DS90LV028A-Q1作为一款高性能的汽车类LVDS双路差动线路接收器，具有高速数据传输、低功耗、低噪声和高抗干扰能力等优点，适用于汽车信息娱乐系统、电子销售终端等多种应用场景。在设计过程中，我们需要注意电源去耦、终端匹配、输入故障安全偏置和布局设计等方面，以确保器件的稳定工作和性能优化。希望本文对电子工程师在使用DS90LV028A-Q1进行设计时有所帮助。你在实际应用中是否遇到过类似的设计挑战？又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验。