高速差分接收器SN65LVDS33/34和SN65LVDT33/34的特性与应用解析

在电子设计领域，高速数据传输需求日益增长，差分信号传输技术凭借其抗干扰能力强、传输速率高等优势，成为了众多设计的首选。德州仪器（TI）的SN65LVDS33、SN65LVDT33、SN65LVDS34和SN65LVDT34系列高速差分接收器，就是这类应用中的佼佼者。今天，我们就来深入探讨一下这些器件的特性、应用以及相关设计要点。

文件下载：sn65lvdt33.pdf

器件特性

高速性能

这些接收器具备400-Mbps的信号速率和200-Mxfr/s的数据传输速率，能够满足大多数高速数据传输应用的需求。无论是在工业自动化、通信设备还是消费电子领域，这样的高速性能都能确保数据的快速、准确传输。

宽共模输入电压范围

该系列接收器提供了业界最宽的共模输入电压范围，其输入电压范围规格与5-V PECL信号兼容，并且整体提高了接地噪声容限。这意味着在复杂的电磁环境中，这些接收器能够更好地抵抗噪声干扰，保证数据传输的稳定性。

精确的输入阈值控制

通过精确控制差分输入电压阈值，接收器能够包含50 mV的输入电压迟滞，从而提高对缓慢变化输入信号的噪声抑制能力。在整个输入共模电压范围内，输入阈值仍不超过±50 mV，确保了信号的准确识别。

集成终端电阻

LVDT系列产品集成了110-Ω的线路终端电阻，消除了在电缆或传输介质接收端使用外部电阻的需求，简化了设计。而对于需要多节点或其他终端电路的应用，非终端的SN65LVDS系列同样可供选择。

静电放电保护

接收器能够承受±15 kV人体模型（HBM）和±600 V机器模型（MM）的静电放电，而不会对接收器输入引脚造成损坏。这为在可能存在静电干扰的环境中使用提供了可靠的保障。

有源故障安全特性

接收器包含一个（专利申请中）故障安全电路，在输入信号丢失后600 ns内提供高电平输出。常见的信号丢失原因包括电缆断开、线路短路或发射器断电等。故障安全电路能够防止在这些故障条件下将噪声作为有效数据接收，该特性还可用于线或总线信号传输。

器件选型

该系列器件提供了多种可选型号，以满足不同的应用需求。根据接收器数量和是否集成终端电阻，可分为以下几种：	型号	接收器数量	终端电阻	符号表示
SN65LVDS33D	4	无	LVDS33
SN65LVDS33PW	4	无	LVDS33
SN65LVDTS33D	4	有	LVDT33
SN65LVDT33PW	4	有	LVDT33
SN65LVDS34D	2	无	LVDS34
SN65LVDT34D	2	有	LVDT34

在选型时，需要根据具体的应用场景和设计要求，综合考虑接收器数量、终端电阻需求等因素。

应用设计要点

电源和电容配置

在设计中，应在VCC和接地平面之间放置一个0.1-µF的Z5U陶瓷、云母或聚苯乙烯介质的0805尺寸芯片电容，并且该电容应尽可能靠近器件端子，以提供稳定的电源滤波。

终端电阻匹配

终端电阻值应与传输介质的标称特性阻抗匹配，误差在±10%以内，以确保信号的反射最小化，提高传输质量。

未使用使能输入处理

未使用的使能输入应根据需要连接到VCC或GND，以避免不必要的干扰。

相关应用示例

ECL/PECL到LVTTL的转换

在许多系统设计中，发射极耦合逻辑（ECL、PECL和LVPECL）常被用作物理层。TI的宽共模LVDS接收器可以直接连接到ECL驱动器，只需为ECL终端提供所需的偏置电压（VCC - 2 V）。通过在LVDS接收器输入处实现一个小的电阻分压器网络，设计师可以充分利用LVDS的优势。

点对点基带数据传输

这些器件的预期应用和信号技术是在约100 Ω的受控阻抗介质上进行点对点基带数据传输，传输介质可以是印刷电路板走线、背板或电缆。数据传输的最终速率和距离取决于介质的衰减特性以及与环境的噪声耦合情况。

测试与设备

在测试这些器件时，需要使用特定的设备，如Tektronix PS25216可编程电源、Tektronix HFS 9003激励系统和Tektronix TDS 784D 4通道数字荧光示波器（DPO）等。测试条件包括VCC = 3.3 V，TA = 25°C（环境温度），所有四个通道同时以NRZ数据进行切换。

总结

SN65LVDS33、SN65LVDT33、SN65LVDS34和SN65LVDT34系列高速差分接收器以其高速性能、宽共模输入电压范围、精确的输入阈值控制、集成终端电阻和有源故障安全特性等优势，为高速数据传输应用提供了可靠的解决方案。在实际设计中，我们需要根据具体的应用需求合理选型，并注意电源配置、终端电阻匹配等设计要点，以确保系统的稳定性和可靠性。大家在使用这些器件的过程中，有没有遇到过什么特别的问题或者有什么独特的设计经验呢？欢迎在评论区分享交流。