DS90CF366与DS90CF386：LVDS接收器的技术解析与应用指南

在当今高速数据传输的时代，低电压差分信号（LVDS）技术凭借其低功耗、高速率和抗干扰能力强等优势，在众多领域得到了广泛应用。DS90CF366和DS90CF386作为德州仪器（TI）推出的两款LVDS接收器，在视频显示、数字视频传输等领域展现出了卓越的性能。本文将深入解析这两款接收器的特性、应用及设计要点，为电子工程师们提供全面的技术参考。

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一、产品概述

DS90CF386能够将四个LVDS数据流转换为28位并行LVCMOS数据，而DS90CF366则可将三个LVDS数据流转换为21位并行LVCMOS数据。两款接收器的输出均在下降沿触发，且与上升沿或下降沿触发的发射器能够实现互操作，无需额外的转换逻辑。其LVDS时钟工作频率范围为20 MHz至85 MHz，在85 MHz的时钟速率下，DS90CF386的最大吞吐量可达2.38 Gbps，DS90CF366为1.785 Gbps。

二、特性亮点

2.1 高性能与低功耗

• 宽时钟频率支持：支持20 MHz至85 MHz的移位时钟，能够满足多种应用场景的需求。
• 低功耗设计：在85 MHz灰度模式下，接收器功耗典型值小于142 mW；电源关闭模式下，最大功耗小于1.44 mW 。

  2.2 高兼容性与可靠性

• 多分辨率支持：支持VGA、SVGA、XGA和单像素SXGA等多种分辨率。
• ESD防护：静电放电（ESD）额定值大于7 kV（HBM）和700 V（EIAJ），具有良好的抗静电能力。
• PLL无外部组件：内部锁相环（PLL）无需外部组件，简化了设计。
• LVDS标准兼容：符合TIA/EIA - 644 LVDS标准，确保了与其他LVDS设备的兼容性。

  2.3 多样化封装形式

  提供56引脚或48引脚TSSOP封装，DS90CF386还提供64引脚、0.8 mm精细间距球栅阵列（NFBGA）封装，可根据实际需求进行选择。

三、应用领域

3.1 视频显示

在各类视频显示设备中，如液晶显示器（LCD）、等离子显示器（PDP）等，DS90CF366和DS90CF386可实现LVDS信号到LVCMOS信号的转换，为显示提供稳定的数据支持。

3.2 打印与成像

在打印机和成像设备中，可用于数字视频传输，确保图像数据的准确传输和处理。

3.3 机器视觉

在机器视觉系统中，能够高效地处理高速数据传输，满足系统对实时性和准确性的要求。

3.4 开放LDI - RGB桥接

作为开放LDI到RGB的桥接器，可实现不同接口之间的信号转换，拓展了设备的兼容性。

四、引脚配置与功能

4.1 引脚类型与功能

两款接收器的引脚分为接地（G）、输入（I）、输出（O）和电源（P）等类型。例如，GND引脚为LVCMOS输出提供接地，LVDS GND引脚为LVDS输入提供接地，LVDS VCC引脚为LVDS输入提供电源等。

4.2 关键引脚说明

• PWR DWN：LVCMOS电平输入，低电平有效，用于将接收器置于低功耗模式。
• RxCLKIN+和RxCLKIN -：正负LVDS差分时钟输入，为接收器提供时钟信号。
• RxCLKOUT：LVCMOS电平时钟输出，下降沿作为数据选通信号。

五、规格参数

5.1 绝对最大额定值

包括电源电压、CMOS/LVCMOS输出电压、LVDS接收器输入电压等参数的最大额定值，超出这些值可能会对设备造成永久性损坏。

5.2 ESD额定值

人体模型（HBM）静电放电额定值为±7000 V，带电设备模型（CDM）为±700 V，确保了设备在静电环境下的可靠性。

5.3 推荐工作条件

推荐电源电压为3 V至3.6 V，工作环境温度范围为 - 10℃至70℃，以保证设备的正常工作性能。

5.4 电气特性

涵盖LVCMOS直流规格、LVDS接收器直流规格、接收器电源电流等多项电气参数，为电路设计提供了详细的参考依据。

六、详细设计与应用

6.1 设计要求

• 工作频率：LVDS时钟必须在20 MHz至85 MHz范围内。
• 位分辨率：DS90CF386不高于24 bpp，最大支持8位RGB；DS90CF366不高于18 bpp，最大支持6位RGB。
• 数据映射：根据面板显示要求确定合适的数据映射方式。
• 接收器偏斜裕量（RSKM）：确保发射脉冲位置和接收选通位置之间有足够的裕量。
• 输入终端：每个LVDS差分对需跨接一个100 Ω ± 10%的电阻，并尽量靠近IC输入引脚。
• LVCMOS输出：未使用的引脚可悬空，可在每个LVCMOS输出端添加串联电阻以减少长板迹线的反射。

  6.2 设计步骤

• 电缆接口：选择合适的电缆，确保其支持差分LVDS对，并保持恒定的100 Ω差分阻抗，电缆偏斜应低于120 ps（85 MHz时钟速率下）。
• 位分辨率与工作频率：根据面板显示的要求，计算所需的LVDS时钟频率，并确保其在20 MHz至85 MHz范围内。
• 数据映射：根据面板显示的RGB映射要求，确定接收器到终端面板显示的数据映射方式。
• RSKM互操作性：评估系统中可用的RSKM，通过调整LVDS时钟或数据的位置来优化RSKM性能。

七、电源与布局建议

7.1 电源供应

为确保稳定的电源供应和最小的电源噪声，建议在每个电源引脚（VCC、PLL VCC、LVDS VCC）与接地平面之间并联三个去耦电容（0.1 μF、0.01 μF和0.001 μF），并采用宽走线和独立过孔连接到接地平面。

7.2 布局设计

• 差分对走线应紧密耦合，保持等长，以减少噪声干扰和反射。
• 减少信号走线上的过孔数量，避免90°角，采用45°弯折。
• 匹配所选物理介质的差分阻抗，并与接收器输入端的终端电阻值一致。
• 尽量使用短走线连接LVDS输入。

八、总结

DS90CF366和DS90CF386作为高性能的LVDS接收器，在视频显示、数字视频传输等领域具有广泛的应用前景。通过深入了解其特性、应用及设计要点，电子工程师们能够充分发挥这两款接收器的优势，设计出更加稳定、高效的电路系统。在实际设计过程中，务必严格遵循推荐的工作条件和设计指南，确保设备的性能和可靠性。同时，要注意静电放电防护，避免对设备造成损坏。希望本文能为电子工程师们在使用DS90CF366和DS90CF386时提供有价值的参考。

你在设计中是否遇到过类似LVDS接收器的应用难题？你是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。