高速差分接收器SN65LVDS33/34、SN65LVDT33/34深度解析

在电子工程师的工作中，高速数据传输一直是一个备受关注的领域。德州仪器（TI）推出的SN65LVDS33、SN65LVDT33、SN65LVDS34 和 SN65LVDT34这一系列高速差分接收器，为我们提供了高性能的数据接收解决方案。今天我们就来深入探讨一下这些器件的特点、性能和应用。

文件下载：sn65lvds34.pdf

一、产品概述

这一系列的LVDS数据线路接收器具有行业内最宽的共模输入电压范围，能够兼容5 - V PECL信号的输入电压范围规格，同时整体提高了接地噪声容限。它们采用行业标准封装，还可选择集成端接电阻，为工程师的设计提供了更多便利。

二、产品特点

2.1 高速性能

具备400 - Mbps的信号速率和200 - Mxfr/s的数据传输速率，可满足大多数高速数据传输场景的需求。例如在一些需要实时传输大量数据的系统中，这样的高速性能能够保证数据的及时准确传输。

2.2 电源与电压范围

• 单3.3 - V电源供电，降低了电源设计的复杂度。
• 共模输入电压范围为 - 4 V至5 V，能够适应不同的信号环境。

  2.3 精确的阈值控制

  差分输入阈值小于±50 mV，且在整个共模输入电压范围内具有50 mV的迟滞，有效提高了对缓慢变化输入信号的抗噪声能力。想象一下在一个存在大量干扰的环境中，这种精确的阈值控制能够确保接收器准确地识别信号，避免误判。

  2.4 集成端接电阻

  SN65LVDT系列产品集成了110 - Ω线路端接电阻，消除了在电缆或传输介质接收端使用外部电阻的需求，简化了电路设计。而对于需要多点或其他端接电路的应用，非端接的SN65LVDS系列也可供选择。

  2.5 其他特性

• 采用TSSOP封装（仅33型号），节省电路板空间。
• 符合TIA/EIA - 644（LVDS）标准，具有良好的兼容性。
• 有源故障保护功能，确保在无输入时输出高电平，防止噪声被误接收为有效数据。
• 总线引脚ESD保护超过15 kV HBM，提高了产品的可靠性。
• 电源关闭时输入保持高阻抗，TTL输入可承受5 V电压。
• 引脚与AM26LS32、SN65LVDS32B、µA9637、SN65LVDS9637B兼容，方便进行替换和升级。

三、产品选型

部件编号	接收器数量	端接电阻	符号化表示
SN65LVDS33D	4	无	LVDS33
SN65LVDS33PW	4	无	LVDS33
SN65LVDTS33D	4	有	LVDT33
SN65LVDT33PW	4	有	LVDT33
SN65LVDS34D	2	无	LVDS34
SN65LVDT34D	2	有	LVDT34

工程师可以根据具体的应用需求，如接收器数量、是否需要端接电阻等，选择合适的型号。

四、电气与开关特性

4.1 电气特性

该系列产品在推荐的工作条件下，各项电气参数表现出色。例如，正/负向差分输入电压阈值分别为±50 mV，差分输入故障保护电压阈值在 - 32 mV至 - 100 mV之间，确保了对信号的准确识别和故障保护。高/低电平输出电压分别为2.4 V和0.4 V，能够与其他电路良好匹配。不同型号的输入电流和差分输入电流也有明确的参数范围，为电路设计提供了准确的参考。

4.2 开关特性

在开关特性方面，传播延迟时间（包括低到高和高到低电平输出）典型值为4 ns，最大为6 ns，确保了信号的快速响应。故障保护激活和停用时间也有明确的参数，如故障保护停用时间为9 ns，激活时间在0.3 - 1.5 µs之间，能够及时应对各种故障情况。

五、应用与设计建议

5.1 应用场景

这些接收器的预期应用和信号传输技术适用于点对点的基带数据传输，传输介质可以是印刷电路板走线、背板或电缆等。例如在工业自动化、通信设备、数据采集系统等领域，都可以发挥其高速、可靠的优势。

5.2 设计建议

• 电容放置：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，并尽量靠近设备端子，以减小电源噪声。
• 端接电阻匹配：端接电阻值应与传输介质的标称特性阻抗匹配，误差在±10%以内，确保信号的准确传输。
• 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，避免出现不必要的干扰。

六、相关技术与解决方案

6.1 有源故障保护功能

该系列接收器采用了新的集成故障保护电路，解决了现有LVDS故障保护解决方案的局限性。它由主接收器和两个故障保护接收器组成的窗口比较器构成，当输入差分信号降至80 mV以下时，600 - ns的故障保护定时器会对窗口比较器的输出进行过滤，当故障保护激活时，将主接收器的输出驱动为逻辑高电平，有效防止了噪声的误接收。

6.2 ECL/PECL - TO - LVTTL转换

对于系统设计人员来说，LVDS为他们提供了除传统的发射极耦合逻辑（ECL、PECL和LVPECL）之外的另一种选择。TI的宽共模LVDS接收器可以直接连接到ECL驱动器，只需为ECL端接提供所需的偏置电压（VCC - 2 V），通过合理选择电阻参数，能够实现高效的数据转换和传输。你在实际应用中是否遇到过类似的信号转换问题，又是如何解决的呢？

七、测试与设备信息

7.1 测试条件

测试时的电源电压VCC为3.3 V，环境温度TA为25°C，所有四个通道同时进行NRZ数据切换，示波器与NRZ数据同时进行脉冲触发，确保测试结果的准确性和可靠性。

7.2 测试设备

使用了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）等设备，这些专业设备能够为测试提供高精度的支持。

八、封装与订购信息

8.1 封装信息

提供了多种封装选项，包括SOIC和TSSOP等，引脚数量有8针和16针等不同规格，能够满足不同的应用需求和电路板布局要求。同时，对于每个封装类型，还详细说明了其尺寸、重量、管芯数量、载带类型、RoHS合规性、引脚涂层/球材料、MSL等级/峰值回流焊温度、工作温度范围和部件标记等信息，方便工程师进行设计和采购。

8.2 订购信息

列出了各个型号的可订购部件编号、状态、材料类型、封装、引脚、每封装数量、载带类型、RoHS合规性、引脚涂层/球材料、MSL等级/峰值回流焊温度、工作温度范围和部件标记等信息。工程师可以根据自己的需求，选择合适的部件进行订购。

九、总结

SN65LVDS33、SN65LVDT33、SN65LVDS34 和 SN65LVDT34这一系列高速差分接收器以其高速性能、宽共模输入电压范围、集成端接电阻、有源故障保护等特点，为电子工程师提供了可靠的高速数据接收解决方案。在实际应用中，我们可以根据具体的设计需求，合理选择型号和进行电路设计，充分发挥其优势。同时，要注意遵循相关的设计建议和测试条件，确保产品的性能和可靠性。希望这篇文章能够对大家在高速数据传输领域的设计工作有所帮助。如果你对这些接收器有任何疑问或使用经验，欢迎在评论区分享交流。