深入解析SN65MLVD系列M-LVDS线驱动器与接收器

在高速数据传输领域，低电压差分信令（LVDS）技术凭借其高速、低功耗和抗干扰能力强等优势，得到了广泛应用。德州仪器（TI）的SN65MLVD201、SN65MLVD203、SN65MLVD206和SN65MLVD207系列多节点低电压差分（M-LVDS）线驱动器与接收器，就是这类技术中的佼佼者。下面，我们就来详细了解一下这些器件。

文件下载：sn65mlvd207.pdf

一、产品特性亮点

高速传输能力

这些器件专为高达200 Mbps的信令速率而优化，能够满足大多数高速数据传输的需求。同时，还有100 - Mbps的器件可供选择（如SN65MLVD200A、202A、204A、205A），为不同的应用场景提供了更多的灵活性。

接收器特性

• Type - 1接收器：内置25 mV的迟滞，可有效防止输出振荡，特别是在信号缓慢变化或输入丢失的情况下。
• Type - 2接收器：提供100 mV的偏移阈值，能够检测开路和空闲总线条件，增强了系统的可靠性。

符合标准

满足或超过M - LVDS标准TIA/EIA - 899，确保与其他符合该标准的设备兼容，方便系统集成。

信号质量优化

通过控制驱动器输出电压的转换时间，改善了信号质量，减少了信号失真和干扰。

宽共模电压范围

-1 V至3.4 V的共模电压范围，允许在存在2 V接地噪声的情况下进行数据传输，提高了系统的抗干扰能力。

高阻抗特性

当器件禁用或 (V_{CC} ≤1.5 ~V) 时，总线引脚呈高阻抗状态，避免对总线产生不必要的影响。

无毛刺上电/掉电

M - LVDS总线在上电和掉电过程中无毛刺，这对于实时性要求较高的应用尤为重要。

二、应用场景广泛

替代TIA/EIA - 485

作为低功耗、高速、短距离的替代方案，适用于背板或电缆多节点数据和时钟传输，能够在保证数据传输速度的同时，降低功耗。

通信设备

在蜂窝基站、中央办公室交换机、网络交换机和路由器等通信设备中，这些器件可以实现高速、可靠的数据传输，确保设备的稳定运行。

三、器件详细描述

电路设计

这些器件与符合TIA/EIA - 644标准的LVDS器件类似，但增加了针对多节点应用的特性。驱动器输出设计支持低至30 Ω的负载，并且通过控制转换时间，允许在主干传输线上存在分支。

接收器性能

Type - 1和Type - 2接收器能够在 - 1 V至3.4 V的共模电压范围内，以低至50 mV的差分输入电压检测总线状态。器件的工作温度范围为 – 40°C至85°C，适用于各种工业和商业环境。

四、电气特性剖析

绝对最大额定值

了解器件的绝对最大额定值非常重要，它规定了器件在正常工作时所能承受的最大电压、电流等参数。例如，电源电压范围为 – 0.5 V至4 V，输入电压范围根据不同引脚有所不同，输出电压范围也有明确的限制。在设计电路时，必须确保器件的工作参数在这些额定值范围内，以避免器件损坏。

推荐工作条件

推荐工作条件为我们提供了器件最佳的工作参数范围。例如， (V_{CC}) 推荐值为3 V至3.6 V，不同的输入电压和温度范围也有相应的要求。遵循这些推荐条件，可以保证器件的性能和可靠性。

电气参数

文档中详细列出了器件的各种电气参数，包括电源电流、输出电压、输入电流、电容等。这些参数对于电路设计和性能评估至关重要。例如，驱动器的差分输出电压幅度在480 mV至650 mV之间，接收器的输入电容等参数也会影响信号的传输和处理。

五、开关特性分析

驱动器开关特性

驱动器的开关特性包括传播延迟时间、上升时间、下降时间、脉冲偏斜和抖动等参数。这些参数直接影响信号的传输速度和准确性。例如，传播延迟时间在1 ns至2.4 ns之间，脉冲偏斜和抖动也有相应的规定，确保了信号的稳定传输。

接收器开关特性

接收器的开关特性同样重要，它决定了接收器对输入信号的响应速度和准确性。例如，输出信号的上升时间和下降时间在1 ns至2.3 ns之间，脉冲偏斜和抖动等参数也会影响接收器的性能。

六、应用信息要点

接收器输入阈值

MLVD标准定义了Type - 1和Type - 2接收器，它们的输入阈值不同。Type - 1接收器的差分输入电压阈值接近零伏，而Type - 2接收器的阈值则偏离零伏，用于检测电压差的缺失。了解这些阈值对于正确设计接收器电路和判断总线状态非常重要。

实时插入/无毛刺上电/掉电

该系列产品提供了无毛刺上电/掉电功能，防止在电源变化时M - LVDS输出出现异常。但需要注意的是，接收器输出结构在电源变化时可能会出现毛刺，不过这些问题可以通过电源排序或系统要求来解决，例如在 (V_{CC}) 达到稳定值之前暂停操作。

七、封装与订购信息

封装选项

器件提供了不同的封装选项，如SOIC (D) 封装，不同的封装具有不同的引脚数量和功率耗散特性。在选择封装时，需要考虑器件的散热需求、安装空间等因素。

订购信息

文档中详细列出了可订购的部件编号、状态、材料类型、封装、引脚数量、包装数量、载体、RoHS合规性等信息，方便工程师进行订购和采购。

八、总结与思考

德州仪器的SN65MLVD系列M - LVDS线驱动器与接收器具有高速、可靠、灵活等优点，适用于多种高速数据传输应用场景。在设计电路时，我们需要充分了解器件的特性、电气参数和开关特性，合理选择封装和工作条件，以确保系统的性能和可靠性。同时，对于一些特殊情况，如接收器输出毛刺等问题，我们需要采取相应的措施来解决。大家在实际应用中，是否遇到过类似的问题？又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。