高速信号处理利器——SN65LVDS122和SN65LVDT122解析

在高速信号处理领域，选择合适的器件对于实现高效、稳定的电路设计至关重要。今天，我们将深入探讨TI公司的两款高性能芯片——SN65LVDS122和SN65LVDT122，它们在高速数据传输和信号处理方面表现出色，是电子工程师们的得力助手。

文件下载：sn65lvdt122.pdf

一、芯片概述

SN65LVDS122和SN65LVDT122是2×2的LVDS（低电压差分信号）交叉点开关。它们采用LVDS技术，最高能够实现1.5Gbps的信令速率，并且与SN65LVDS22和SN65LVDM22引脚兼容，可作为其速度升级版使用。这两款芯片的内部信号路径保持差分信号，有助于实现高速传输和低信号偏斜。

二、主要特性

（一）高速率与兼容性

• 高速传输：设计目标是支持高达1.5Gbps的信令速率，不过在部分应用中，根据负载和信号质量，也能支持2Gbps的数据速率。
• 多信号兼容：具有0 - 4V的共模输入范围，能够接受LVDS、LVPECL或CML输入信号，这使得它们在不同的系统中具有很强的适应性。

（二）低抖动与低延迟

• 低抖动：总抖动小于65ps，能够保证信号的稳定性和准确性，尤其在对时钟信号要求较高的应用中表现出色。
• 低延迟：传播延迟时间最大为900ps，可减少信号传输过程中的延迟，提高系统的响应速度。

（三）灵活配置

通过两个逻辑引脚（S0和S1），可以在差分输入和输出之间设置内部配置，从而实现2×2交叉点开关、2:1输入多路复用器、1:2分配器或双中继器/转换器等多种功能，为工程师提供了极大的设计灵活性。

（四）集成特性

SN65LVDT122集成了一个110Ω的终端电阻，对于那些对电路板空间要求较高的应用来说，这一特性可以减少外部元件的使用，简化设计。

三、电气特性

（一）输入特性

• 输入阈值与迟滞：正反向差分输入电压阈值分别为±100mV，差分输入电压迟滞为25mV，能够有效提高抗干扰能力。
• 输入电流：不同输入条件下的输入电流有明确的参数范围，如在VIH = 2V时，DE、S0、S1的高电平输入电流为 -10 - 0µA，这有助于工程师进行功耗计算和电路设计。

（二）输出特性

• 输出电压：差分输出电压幅度在247 - 454mV之间，稳态共模输出电压在1.125 - 1.375V之间，并且逻辑状态之间的电压变化有明确的范围限制。
• 输出电流：短路输出电流和高阻抗输出电流都有相应的参数规格，如短路输出电流为 -24 - 24mA，这对于保护电路和确保系统的稳定性非常重要。

（三）开关特性

• 传播延迟：低到高电平和高到低电平的传播延迟时间在400 - 900ps之间，能够满足高速信号处理的要求。
• 信号上升/下降时间：差分输出信号的上升和下降时间（20% - 80%）均为280ps，保证了信号的快速切换。
• 抖动特性：不同输入条件下的周期抖动、周期到周期抖动和峰 - 峰抖动都有明确的参数，如在1.5Gbps的2³¹ - 1 PRBS输入下，峰 - 峰抖动最大为65ps，有助于工程师评估系统的时钟质量。

四、典型应用

（一）通信领域

• 光模块：适用于10G（OC - 192）光模块中的时钟复用和信号增强，能够提高光模块的性能和稳定性。
• 无线基站：在无线基站的时钟分配和信号处理中发挥重要作用，可降低时钟抖动，提高系统的可靠性。

（二）数据处理领域

• 时钟中继和复用：可作为低抖动时钟中继器/多路复用器，为数据处理系统提供稳定的时钟信号。
• 串行背板保护：用于串行背板的保护切换，确保数据在传输过程中的安全性和可靠性。

五、使用注意事项

（一）ESD保护

这两款芯片的内置ESD保护有限，在存储或处理时，应将引脚短接在一起或放置在导电泡沫中，以防止MOS栅极受到静电损坏。

（二）工作条件

应在推荐的工作条件下使用，包括电源电压范围（3.3 - 3.6V）、输入电压范围和工作温度范围（ - 40℃ - 85℃），以确保芯片的性能和可靠性。

六、总结

SN65LVDS122和SN65LVDT122以其高速率、低抖动、灵活配置和集成特性等优势，在高速信号处理领域具有广泛的应用前景。电子工程师在设计高速通信、数据处理等系统时，可以考虑使用这两款芯片，以提高系统的性能和可靠性。同时，在使用过程中，要注意ESD保护和工作条件的限制，以充分发挥芯片的性能。你在使用这两款芯片的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。