DS90C031 LVDS 四通道 CMOS 差分线路驱动器：低功耗高速传输的理想之选

在电子设计领域，对于高速数据传输且低功耗的需求日益增长。DS90C031 作为一款四通道 CMOS 差分线路驱动器，凭借其出色的性能，在众多应用场景中展现出独特的优势。今天，我们就来深入探讨一下这款器件。

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一、DS90C031 概述

DS90C031 专为需要超低功耗和高数据速率的应用而设计。它采用了低压差分信号（LVDS）技术，能够支持超过 155.5 Mbps（77.7 MHz）的数据速率。该器件可以接受 TTL/CMOS 输入电平，并将其转换为 350 mV 的低压差分输出信号。此外，它还支持 TRI - STATE® 功能，可用于禁用输出级，从而将器件置于典型 11 mW 的超低空闲功耗状态。与配套的线路接收器（DS90C032）结合使用时，为高速点对点接口应用提供了一种替代高功率伪 ECL 器件的新选择。

二、DS90C031 特性亮点

高速与低功耗并存

• 高速切换：支持超过 155.5 Mbps（77.7 MHz）的切换速率，满足高速数据传输的需求。
• 超低功耗：在保证高速性能的同时，实现了超低的功耗，尤其在 TRI - STATE 模式下，功耗进一步降低。

信号质量优秀

• 差分信号：采用 ±350 mV 差分信号，抗干扰能力强，能够有效减少信号传输过程中的噪声和干扰。
• 低偏斜：最大差分偏斜仅 400 ps（5V，25˚C），确保各通道之间信号的同步性。
• 短传播延迟：最大传播延迟为 3.5 ns，保证信号能够快速准确地传输。

广泛的兼容性与适用性

• 温度范围：具备工业和军事两种工作温度范围选项，适用于不同的恶劣环境。
• 封装形式：提供表面贴装封装（SOIC）和（LCC），方便不同的 PCB 设计需求。
• 引脚兼容：与 DS26C31、MB571（PECL）和 41LG（PECL）引脚兼容，便于进行产品升级和替换。
• 标准合规：兼容 IEEE 1596.3 SCI LVDS 标准，符合 ANSI/TIA/EIA - 644 LVDS 标准，还可提供标准微电路图纸（SMD）5962 - 95833。

三、电气特性与性能

绝对最大额定值

在使用器件时，我们需要了解其绝对最大额定值，以确保器件的安全使用。DS90C031 的电源电压（Vcc）范围为 - 0.3V 到 +6V，输入电压（Din）、使能输入电压（EN，EN'）和输出电压（DouT，DouT_）范围为 - 0.3V 到（Vcc + 0.3V）。不同封装的最大封装功耗和降额系数也有所不同，M 封装在 +25°C 时最大功耗为 1068 mW，E 封装为 1900 mW。

推荐工作条件

推荐的电源电压（Vc）最大为 +5.5V，DS90C031T 的工作自由空气温度范围为 - 40°C 到 +85°C，DS90C031E 为 - 55°C 到 +125°C。

电气参数

在电气特性方面，DS90C031 表现出色。例如，差分输出电压（VoD1）在 RL = 100Ω 时，典型值为 345 mV；输入电压高（VIH）为 2.0V 到 Vcc，输入电压低（VIL）为 0 到 0.8V。不同的参数在不同的条件下有着明确的取值范围，这为我们的电路设计提供了精确的参考。

开关特性

开关特性对于高速数据传输至关重要。在不同的电源电压和温度条件下，DS90C031 的传播延迟、上升时间、下降时间、禁用时间和使能时间等参数都有相应的规定。例如，在 VCC = +5.0V，TA = +25°C 时，差分传播延迟高到低（tPHLD）典型值为 2.0 ns，最大为 3.0 ns。

四、典型应用与设计要点

点对点应用配置

LVDS 驱动器和接收器主要用于如图 6 所示的简单点对点配置。这种配置为驱动器的快速边缘速率提供了干净的信号环境。接收器通过平衡介质（如标准双绞线电缆、平行对电缆或 PCB 走线）连接到驱动器，介质的特性阻抗通常在 100Ω 左右。需要选择 100Ω 的终端电阻来匹配介质，并尽可能靠近接收器输入引脚放置，将驱动器提供的电流转换为接收器能够检测的电压。

电流模式驱动优势

DS90C031 是一种平衡电流源设计的差分线路驱动器。与电压模式驱动器相比，电流模式驱动器具有高输出阻抗，能够为一定范围的负载提供恒定电流。其典型输出电流为 3.4 mA，在 100Ω 终端电阻上会产生 340 mV 的差分电压，接收器能够以 240 mV 的最小差分噪声裕度检测该信号。此外，电流模式驱动器的静态电流相对于开关频率保持相对稳定，而 RS - 422 电压模式驱动器在 20 MHz - 50 MHz 之间电流会呈指数级增加。

注意事项

在设计过程中，需要注意 AC 或未端接配置是不允许的，必须采用电阻性端接来终止信号并完成回路。同时，在多接收器配置等其他配置中，需要考虑中间连接器、电缆短截线、其他阻抗不连续性、接地偏移、噪声裕度限制和总终端负载等因素的影响。

五、总结

DS90C031 以其高速、低功耗、优秀的信号质量和广泛的兼容性，成为高速点对点接口应用的理想选择。无论是工业控制、通信设备还是军事航空等领域，都可以充分发挥其优势。在实际设计中，我们需要根据具体的应用需求，合理选择器件的工作条件和外围电路参数，以确保系统的稳定运行。你在使用类似的差分线路驱动器时，遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。