德州仪器高速差分接收器：SN65LVDS系列深度解析

在高速数据传输领域，差分信号传输技术凭借其出色的抗干扰能力和高速率特性，成为了众多电子工程师的首选。德州仪器（TI）的SN65LVDS32B、SN65LVDT32B、SN65LVDS3486B、SN65LVDT3486B、SN65LVDS9637B和SN65LVDT9637B系列高速差分接收器，便是这一领域的杰出代表。今天，我们就来深入探讨这些接收器的特性、应用以及设计要点。

文件下载：SN65LVDT9637BD.pdf

一、产品概述

SN65LVDS系列接收器满足或超越了ANSI EIA/TIA - 644标准对于高达400 Mbps信号速率的要求，采用单3.3 - V电源供电，具有-2 - V至4.4 - V的共模输入电压范围。其差分输入阈值小于50 mV，且在整个共模输入电压范围内具有50 mV的滞后，能有效提高对缓慢变化输入信号的抗噪能力。

二、产品特性亮点

2.1 宽共模输入电压范围

该系列接收器的输入共模电压范围比标准要求宽2 V，这使得驱动器和接收器之间的接地噪声容限提高到3 V，从而允许更长的电缆长度。TI的SN65LVDS/T33和SN65LVDS/T34甚至引入了更宽的-4至5 V输入共模电压范围。

2.2 精确的差分输入阈值控制

精确控制差分输入电压阈值，在全输入共模电压范围内输入阈值不超过±50 mV，并包含50 mV的输入电压滞后，有效改善了对缓慢变化输入信号的抗噪性能。

2.3 集成线端接电阻

SN65LVDT系列接收器集成了110 - Ω线端接电阻，消除了在电缆或传输介质接收端使用外部电阻的需求。同时，非端接的SN65LVDS系列也适用于多点或其他端接电路。

2.4 高ESD保护能力

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，确保在存在潜在损坏噪声的电缆和其他连接中具有高可靠性。

2.5 有源故障安全电路

接收器包含一个（专利待批）故障安全电路，在输入信号丢失后600 ns内提供高电平输出，防止在故障条件下将噪声作为有效数据接收，还可用于线或总线信号传输。

三、产品选型

该系列产品提供多种选项，不同型号在接收器数量和是否集成端接电阻上有所不同，具体如下：	型号	接收器数量	端接电阻	符号表示
SN65LVDS32BD	4	无	LVDS32B
SN65LVDT32BD	4	有	LVDT32B
SN65LVDS3486BD	4	无	LVDS3486
SN65LVDT3486BD	4	有	LVDT3486
SN65LVDS9637BD	2	无	DK637B
SN65LVDT9637BD	2	有	DR637B

如果需要带卷封装，可在型号后添加后缀R。

四、电气和开关特性

4.1 电气特性

在推荐工作条件下，这些接收器具有一系列重要的电气参数，如正、负差分输入电压阈值、差分输入故障安全电压阈值、差分输入电压滞后、高低电平输出电压等。例如，正差分输入电压阈值最大为50 mV，负差分输入电压阈值最小为 - 50 mV，差分输入故障安全电压阈值在 - 32 mV至 - 100 mV之间。

4.2 开关特性

传播延迟时间典型值为4 ns，脉冲偏斜、输出偏斜和部件间偏斜等参数也都有明确的指标。这些特性确保了信号在传输过程中的准确性和稳定性。

五、应用信息

5.1 5 - V电源应用

在使用5 - V电源时，需要在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，并确保电容尽可能靠近设备端子。同时，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。未使用的使能输入应根据需要连接到VCC或GND。

5.2 ECL/PECL到LVTTL转换

TI的LVDS接收器可用于将各种版本的发射极耦合逻辑（如ECL、PECL和LVPECL）转换为LVTTL。通过在LVDS接收器输入处实现一个小电阻分压器网络，或者使用宽共模LVDS接收器直接连接到ECL驱动器，只需ECL端接所需的偏置电压。

六、总结

SN65LVDS系列高速差分接收器凭借其出色的性能和丰富的特性，为高速数据传输提供了可靠的解决方案。无论是在工业自动化、通信设备还是其他高速数据处理领域，这些接收器都能发挥重要作用。电子工程师在设计过程中，应根据具体应用需求，合理选择型号，并注意相关的设计要点，以确保系统的稳定性和可靠性。

你在实际设计中是否使用过类似的差分接收器？遇到过哪些问题？欢迎在评论区分享你的经验和见解。