高速差分线路驱动器SN75LVDS31与SN75LVDS9638的设计与应用

在高速数据传输的电子设计领域，差分线路驱动器是至关重要的组件。今天，我们就来深入探讨德州仪器（TI）的两款高速差分线路驱动器：SN75LVDS31和SN75LVDS9638。

文件下载：sn75lvds31.pdf

一、产品概述

SN75LVDS31和SN75LVDS9638是实现低压差分信号（LVDS）电气特性的差分线路驱动器。LVDS技术将传统5V差分标准电平（如TIA/EIA - 422B）的输出电压降低，从而降低功耗、提高开关速度，并允许在3.3V电源轨下工作。这两款驱动器在启用时，四个电流模式驱动器中的任何一个都能在100Ω负载下提供最小247mV的差分输出电压幅度。

主要特性

• 低电压差分信号：典型输出电压为350mV，负载为100Ω，信号速率高达155Mbps。
• 单电源供电：仅需3.3V单电源即可工作。
• 高阻抗状态：禁用或VCC = 0时，驱动器处于高阻抗状态。
• LVTTL逻辑输入电平：适用于0°C至70°C的工作温度范围。

二、逻辑符号与功能表

逻辑符号

两款驱动器的逻辑符号均符合ANSI/IEEE Std 91 - 1984和IEC Publication 617 - 12标准，这为工程师在设计电路时提供了统一的规范。

功能表

• SN75LVDS31：其功能表根据输入A和使能信号，明确了输出的状态。例如，当输入A为高电平且使能信号有效时，输出会根据不同情况呈现高或低电平；当禁用时，输出为高阻抗状态。
• SN75LVDS9638：功能表相对简单，输入A为高电平时，输出Y为高电平、Z为低电平；输入A为低电平时，输出Y为低电平、Z为高电平；输入开路时，输出Y为低电平、Z为高电平。

三、电气特性

绝对最大额定值

在使用这两款驱动器时，需要注意其绝对最大额定值。例如，电源电压范围为 - 0.5V至4V，输入电压范围为 - 0.5V至VCC + 0.5V等。超过这些额定值可能会对器件造成永久性损坏。

推荐工作条件

推荐的电源电压为3V至3.6V，典型值为3.3V；高电平输入电压为2V，低电平输入电压为0.8V；工作温度范围为0°C至70°C。在这些条件下工作，能确保器件的性能和可靠性。

电气参数

• 差分输出电压幅度：在100Ω负载下，最小为247mV，典型值为340mV，最大为454mV。
• 电源电流：SN75LVDS31在不同输入和负载条件下，电源电流有所不同。例如，无负载且使能时，电流为9mA至20mA；有100Ω负载且使能时，电流为25mA至35mA。SN75LVDS9638的电源电流相对较小。

四、参数测量信息

文档中详细给出了各项参数的测量信息，包括电压和电流的定义、测试电路、时序和电压定义等。例如，所有输入脉冲由具有特定特性（tr或tf ≤ 1ns，脉冲宽度为10 ± 0.2ns）的发生器提供，CL包括靠近被测器件6mm内的仪器和夹具电容。这些信息对于准确测量和验证驱动器的性能至关重要。

五、应用信息

典型应用电路

典型应用电路中，需要在VCC和接地平面之间放置0.1μF和25μF的陶瓷、云母或聚苯乙烯介质的0805尺寸贴片电容，且应尽可能靠近器件端子。未使用的使能输入应根据情况连接到VCC或GND。

100Mbps IEEE1394收发器

在该应用中，电阻采用无铅厚膜（0603）、5%公差的类型，建议使用去耦电容。VCC为3V至3.6V，SN75LVDS31的差分输出电压可能会超过IEEE1394规定的值。

5V电源工作

在使用5V电源时，需要在VCC和接地平面之间放置0.1μF的Z5U陶瓷、云母或聚苯乙烯介质的0805尺寸贴片电容，且应尽可能靠近器件端子。

六、机械信息与封装

文档提供了两款驱动器不同封装的机械信息，包括D（R - PDSO - G）、DGK（R - PDSO - G8）、PW（R - PDSO - G）等封装的尺寸、引脚数量等详细信息。同时，还给出了不同封装的包装信息，如状态、材料类型、RoHS值、引脚镀层/球材料、MSL评级/峰值回流温度、零件标记等。

七、相关信息与注意事项

相关文档

IBIS建模可用于该器件，如需更多信息，可联系当地TI销售办公室或访问TI网站。此外，还推荐了一系列相关文档，如《Low - Voltage Differential Signalling Design Notes》《Interface Circuits for TIA/EIA - 644 (LVDS)》等，为工程师提供了更多的应用指导。

重要声明

TI提供的技术和可靠性数据、设计资源等均“按原样”提供，不承担任何明示或暗示的保证责任。工程师在使用这些资源时，需自行负责选择合适的TI产品、设计和测试应用，确保应用符合相关标准和要求。

在实际设计中，工程师需要根据具体的应用场景和需求，合理选择和使用SN75LVDS31和SN75LVDS9638。你在使用这两款驱动器时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。