高速差分接收器SN65LVDS32A等系列产品技术解析

在电子设计领域，高速差分接收器是实现高效数据传输的关键组件。今天我们来深入探讨德州仪器（TI）的SN65LVDS32A、SN65LVDT32A、SN65LVDS3486A、SN65LVDT3486A、SN65LVDS9637A和SN65LVDT9637A这一系列高速差分接收器，看看它们有哪些出色的特性和应用场景。

文件下载：SN65LVDS3486AD.pdf

产品概述

这些接收器符合或超越了ANSI EIA/TIA - 644标准的信号要求，数据传输速率最高可达400 Mbps，并且能够在单3.3 - V电源下稳定工作。其输入共模电压范围为 - 2 - V至4.4 - V，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，这大大提高了对缓慢变化输入信号的抗噪能力。

产品特性

1. 高性能与标准兼容性

该系列接收器实现了低压差分信号（LVDS）的电气特性，代表了该标准接收器产品的第二代。与标准要求相比，输入共模电压范围宽了2 V，这使得驱动器和接收器之间允许的接地噪声容限提高到3 V，从而可使用更长的电缆。

2. 精确的输入阈值控制

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的输入电压迟滞，有效提升了对缓慢变化输入信号的抗噪性能。

3. 集成线路终端电阻

SN65LVDT系列接收器集成了110 - Ω的线路终端电阻，消除了电缆或传输介质接收端所需的外部电阻。同时，非终端的SN65LVDS系列也适用于多点或其他终端电路。

4. 有源故障安全电路

接收器包含一个（专利申请中）故障安全电路，在输入信号丢失后的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、线路短路或发射机断电等，此功能可防止在这些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。

5. 工作温度范围

这些接收器的工作温度范围为 - 40°C至85°C，能适应较为恶劣的工作环境。

功能表分析

文档中给出了不同型号接收器的功能表，以SN65LVDS32A和SN65LVDT32A为例，根据差分输入（A - B）和使能信号的不同组合，输出会呈现不同的状态，如高电平（H）、低电平（L）、高阻抗（Z）或不确定状态（?）。其他型号如SN65LVDS3486A、SN65LVDT3486A和SN65LVDS9637A、SN65LVDT9637A也有相应的功能表，为工程师在设计电路时提供了明确的参考。大家在实际应用中，是否会仔细研究这些功能表来确保电路的正确运行呢？

电气和开关特性

1. 电气特性

在推荐的工作条件下，该系列接收器的各项电气参数表现出色。例如，正、负向差分输入电压阈值（VITH1、VITH2）在不同测试条件下有明确的数值范围；差分输入故障安全电压阈值（VITH3）为 - 70 mV至 - 100 mV；差分输入电压迟滞（VID(HYS)）为50 mV等。这些参数为电路设计提供了精确的依据。

2. 开关特性

在开关特性方面，传播延迟时间（tPLH、tPHL）典型值为4 ns，脉冲偏斜（tsk(p)）、输出偏斜（tsk(o)）和部分到部分偏斜（tsk(pp)）等参数也有明确的指标。这些特性对于高速数据传输至关重要，能确保信号的准确和稳定传输。

应用信息

1. 5 - V电源操作

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的陶瓷、云母或聚苯乙烯介质的0805尺寸的芯片电容，且电容应尽可能靠近设备端子。同时，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。未使用的使能输入应根据需要连接到VCC或GND。

2. 有源故障安全特性

该系列接收器采用了新的集成故障安全解决方案，解决了现有解决方案的局限性。其工作原理是通过一个主接收器响应高速输入差分信号，同时连接两个故障安全接收器形成窗口比较器，当输入差分低于80 mV时，600 - ns的故障安全定时器过滤窗口比较器的输出，故障安全逻辑将主接收器输出驱动为逻辑高。

3. 测试条件和设备

文档中还给出了测试条件和使用的设备，如在VCC = 3.3 V、环境温度TA = 25°C的条件下，所有四个通道同时切换NRZ数据，使用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进行测试。这些测试条件和设备为产品的性能验证提供了标准。

注意事项

虽然这些产品具有很多优势，但需要注意的是，它们不推荐用于新设计，建议使用替代型号，如SN65LVDS32B、SN65LVDT32B等。此外，德州仪器保留对产品进行修改和改进的权利，客户在下单前应获取最新信息。同时，TI产品在安全关键应用、军事/航空航天应用和汽车应用等方面有特定的使用限制，使用时需特别注意。

总的来说，SN65LVDS32A等系列高速差分接收器在高速数据传输领域具有诸多优势，但在实际应用中，工程师需要根据具体需求和设计要求，综合考虑产品的特性和注意事项，以确保电路的稳定和可靠运行。大家在使用这些接收器时，有没有遇到过什么挑战或有趣的经验呢？欢迎在评论区分享。