电子工程师必看：MAX9121/MAX9122 四通道 LVDS 线路接收器解析

在电子设计领域，高速、低功耗且低噪声的信号处理需求日益增长。MAX9121/MAX9122 四通道低电压差分信号（LVDS）线路接收器应运而生，成为满足这些需求的理想选择。今天，我们就来深入了解一下这款产品。

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产品概述

MAX9121/MAX9122 专为需要高数据速率、低功耗和低噪声的应用而设计。它们能够在约 100Ω 的受控阻抗介质上以高达 500Mbps（250MHz）的速度接收数据，传输介质可以是印刷电路板（PC）走线或电缆。

功能特点

• 集成终端：MAX9122 集成了并行终端电阻（标称值 107Ω），无需四个分立的终端电阻，减少了走线长度。而 MAX9121 的输入为高阻抗，在点对点连接中需要外部终端电阻。
• 宽共模输入范围：支持 0.05V 至 2.35V 的宽共模输入范围，可允许驱动器和接收器之间存在地电位差和共模噪声。
• 故障保护功能：当输入开路、未驱动且短路或并行终端时，故障保护功能会将输出置为高电平。
• 直通引脚排列：简化了 PC 板布局，通过分离 LVDS 输入和 LVCMOS 输出，减少了串扰。
• 单电源供电：工作于单一的 +3.3V 电源，工作温度范围为 -40°C 至 +85°C。

应用领域

该产品的应用非常广泛，包括数字复印机、激光打印机、蜂窝电话基站、分插复用器、数字交叉连接、DSLAM、网络交换机/路由器、背板互连和时钟分配等。

技术参数

绝对最大额定值

参数	数值
VCC 至 GND	-0.3V 至 +4.0V
IN+、IN- 至 GND	-0.3V 至 +4.0V
EN、EN 至 GND	-0.3V 至 (VCC + 0.3V)
OUT_ 至 GND	-0.3V 至 (VCC + 0.3V)
连续功耗（TA = +70°C）	16 引脚 TSSOP（+70°C 以上每升高 1°C 降额 9.4mW）：755mW；16 引脚 SO（+70°C 以上每升高 1°C 降额 8.7mW）：696mW
存储温度范围	-65°C 至 +150°C
最大结温	+150°C
工作温度范围	-40°C 至 +85°C
引脚温度（焊接，10s）	+300°C
ESD 保护（人体模型，IN+、IN-）	±8kV

直流电气特性

在 (V{CC}=+3.0V) 至 +3.6V，差分输入电压 (|V{ID}| = 0.1V) 至 1.0V，共模电压 (V{CM}=|V{ID} / 2|) 至 2.4V - (|V{ID} / 2|)，(T{A}=-40^{circ}C) 至 +85°C 的条件下，给出了各种参数的典型值和极限值。例如，LVDS 输入的差分输入高阈值 (V{TH}) 典型值为 100mV，差分输入低阈值 (V{TL}) 为 -100mV。

交流电气特性

在 (V{CC}=+3.0V) 至 +3.6V，(C{L}=15pF)，差分输入电压 (|V{ID}| = 0.2V) 至 1.0V，共模电压 (V{CM}=|V{ID} / 2|) 至 2.4V - (|V{ID} / 2|)，输入上升和下降时间为 1ns（20% 至 80%），输入频率为 100MHz，(T{A}=-40^{circ}C) 至 +85°C 的条件下，给出了如差分传播延迟、差分脉冲偏斜、差分通道间偏斜等参数。例如，差分传播延迟高到低 (t{PHLD}) 典型值为 1.93ns，最大值为 2.7ns。

引脚说明

引脚	名称	功能
1, 4, 5, 8	IN_-	反相差分接收器输入
2, 3, 6, 7	IN_+	同相差分接收器输入
9, 16	EN, EN	接收器使能输入。当 EN = 高且 EN = 低或开路时，输出有效；其他组合时，输出禁用并处于高阻抗状态
10, 11, 14, 15	OUT_	LVCMOS/LVTTL 接收器输出
12	GND	接地
13	VCC	电源输入。需用 0.1µF 和 0.001µF 陶瓷电容将 VCC 旁路到 GND

设计要点

电源旁路

使用高频表面贴装陶瓷 0.1µF 和 0.001µF 电容并联，尽可能靠近器件对 VCC 引脚进行旁路，较小值的电容应最靠近 VCC。

差分走线

• 采用受控阻抗的 PC 板走线，以匹配电缆特性阻抗，终端电阻也应与之匹配。
• 将差分走线紧密排列，以消除反射并确保噪声以共模方式耦合。
• 匹配走线的电气长度以减少偏斜，避免 90° 转弯并尽量减少过孔数量，以防止阻抗不连续。

电缆和连接器

选择具有匹配差分阻抗的电缆和连接器，避免使用不平衡电缆，如带状电缆或简单同轴电缆。平衡电缆（如双绞线）具有更好的信号质量和更低的 EMI 辐射。

终端

MAX9122 集成了终端电阻，而 MAX9121 需要外部终端电阻，终端电阻应匹配传输线的差分阻抗，阻值范围为 90Ω 至 132Ω。

电路板布局

由于 MAX9121/MAX9122 采用直通引脚排列，无需特殊布局预防措施。但应将 LVDS 和其他数字信号分开，以减少串扰。推荐使用四层 PC 板，分别提供独立的电源、接地、LVDS 信号和输入信号层。

总结

MAX9121/MAX9122 四通道 LVDS 线路接收器凭借其高数据速率、低功耗、低噪声以及一系列实用的功能特点，在众多高速、低功耗应用中具有很大的优势。电子工程师在设计相关电路时，可以根据具体需求选择合适的型号，并遵循上述设计要点，以确保电路的性能和稳定性。大家在实际应用中是否遇到过类似产品的使用问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。