探索 FIN1031 3.3V LVDS 4 位高速差分驱动器

引言

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、低电磁干扰（EMI）和高速传输的特性，成为了众多电子工程师的首选。今天，我们就来深入了解一款由 ON Semiconductor（原 Fairchild Semiconductor）推出的 3.3V LVDS 4 位高速差分驱动器——FIN1031。

文件下载：FIN1031-D.pdf

产品概述

FIN1031 是一款专为高速互连设计的四通道驱动器，采用了 LVDS 技术。它能够将 LVTTL 信号电平转换为 LVDS 电平，典型的差分输出摆幅为 350mV，即使在高频下也能以超低功耗提供低 EMI。这款器件非常适合时钟和数据的高速传输。

产品特性

• 高速数据传输：数据速率大于 400Mbs，能够满足大多数高速应用的需求。
• 低功耗：在提供高速性能的同时，保持了低功耗，有助于降低系统的整体功耗。
• 低脉冲偏斜：最大差分脉冲偏斜为 0.4ns，确保了信号的准确性和稳定性。
• 短传播延迟：最大传播延迟为 2.0ns，减少了信号传输的延迟。
• 电源关闭保护：具备电源关闭保护功能，提高了系统的可靠性。
• 兼容性强：可以与配套的接收器 FIN1032 或其他 Fairchild LVDS 接收器配对使用，并且符合或超过 TIA/EIA - 644 LVDS 标准，引脚与等效的 RS - 422 和 LVPECL 器件兼容。
• 节省空间：提供 16 引脚的 SOIC 和 TSSOP 封装，节省了电路板空间。

产品规格

订购信息

订购编号	封装编号	封装描述
FIN1031M	M16A	16 引脚小外形集成电路（SOIC），JEDEC MS - 012，0.150" 窄封装
FIN1031MTC	MTC16	16 引脚薄收缩小外形封装（TSSOP），JEDEC MO - 153，4.4mm 宽封装

此外，器件还提供卷带包装，只需在订购代码后附加后缀字母 “X” 即可。

功能表

输入			输出
EN	EN	D IN	D OUT +	D OUT -
H	X	H	H	L
H	X	L	L	H
H	X	OPEN	L	H
X	L	H	H	L
X	L	L	L	H
X	L	OPEN	L	H
L	H	X	Z	Z

其中，H 表示高逻辑电平，L 表示低逻辑电平，X 表示无关项，Z 表示高阻抗。

引脚描述

引脚名称	描述
D IN1, D IN2, D IN3, D IN4	LVTTL 数据输入
D OUT1 +, D OUT2 +, D OUT3 +, D OUT4 +	非反相驱动器输出
D OUT1 -, D OUT2 -, D OUT3 -, D OUT4 -	反相驱动器输出
EN	驱动器使能引脚
EN	反相驱动器使能引脚
V CC	电源
GND	接地

绝对最大额定值

• 电源电压（VCC）： - 0.5V 至 + 4.6V
• 直流输入电压（VIN）：
  • 当 VCC ≥ 3V 时， - 0.5V 至 + 6V
  • 当 VCC = 0V 时， - 0.5V 至 + 4.6V
• 直流输出电压（VOUT）：当 VCC = 0V 时， - 0.5V 至 + 4.6V
• 驱动器短路电流（IOSD）：连续
• 存储温度范围（TSTG）： - 65°C 至 + 150°C
• 最大结温（TJ）：150°C
• 引脚温度（TL）：（焊接，10 秒）260°C
• ESD（人体模型）：≥ 8000V
• ESD（机器模型）：≥ 600V

推荐工作条件

• 电源电压（VCC）：3.0V 至 3.6V
• 输入电压（VIN）：0 至 VCC
• 工作温度（TA）： - 40°C 至 + 85°C

直流电气特性

在电源电压和工作温度范围内，除非另有说明，典型值均在 (T{A}=25^{circ} C) 和 (V{C C}=3.3 V) 条件下测量。	符号	参数	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
VOD	输出差分电压		250	350	450	mV
∆VOD	差分低到高 VOD 幅度变化	RL = 100Ω，驱动器使能		25		mV
VOS	偏移电压	见图 1	1.125	1.25	1.375
∆VOS	差分低到高偏移幅度变化			25		mV
IOFF	电源关闭输出电流	VCC = 0V，VOUT = 0V 或 3.6V	±20			µA
IOS	短路输出电流	VOUT = 0V，驱动器使能；VOD = 0V，驱动器使能	±6		- 6	mA
VIH	输入高电压		2.0		VCC	V
VIL	输入低电压		GND		0.8	V
IIN	输入电流	VIN = 0V 或 VCC	±20			µA
IOZ	禁用输出泄漏电流	EN = 0.8V，EN = 2.0V；VOUT = 0V 或 4.7V	±20			µA
II(OFF)	电源关闭输入电流	VCC = 0V，VIN = 0V 或 3.6V	±20			µA
VIK	输入钳位电压	IIK = - 18 mA	- 1.5			V
ICC	电源电流	无负载，VIN = 0V 或 VCC，驱动器使能	3.2		5	mA
		RL = 100 Ω，驱动器禁用	3.2		5	mA
		RL = 100 Ω，VIN = 0V 或 VCC，驱动器使能	17.9		25	mA
CIN	输入电容					pF
COUT	输出电容					pF

交流电气特性

同样在电源电压和工作温度范围内，除非另有说明，典型值均在 (T{A}=25^{circ} C) 和 (V{C C}=3.3 V) 条件下测量。	符号	参数	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
tPLHD	差分传播延迟低到高	RL = 100，C = 10pF，见图 2 和图 3	0.8	1.4	2.0	ns
tPHLD	差分传播延迟高到低		0.8	1.4	2.0	ns
tTLHD	差分输出上升时间（20% 至 80%）		0.6	0.85	1.2	ns
TTHLD	差分输出下降时间（80% 至 20%）		0.6	0.85	1.2	ns
tSKP	脉冲偏斜				0.4	ns
tSK(LH), tSK(HL)	通道间偏斜				0.3	ns
tSKIPP	器件间偏斜				1.0	ns
fMAX	最大频率		200	275		MHz
1ZHD	差分输出从高阻抗到高电平的使能时间	RL = 100，CL = 10 pF，见图 4 和图 5		2.5	5.0	ns
tZLD	差分输出从高阻抗到低电平的使能时间			2.7	5.0	ns
tHZD	差分输出从高电平到高阻抗的禁用时间			3.2	5.0	ns
tLzD	差分输出从低电平到高阻抗的禁用时间			3.4	5.0	ns

测试电路和波形

文档中还提供了差分驱动器的直流测试电路、传播延迟和过渡时间测试电路、交流波形、使能和禁用测试电路以及使能和禁用交流波形等相关信息，这些对于工程师进行实际测试和验证非常有帮助。

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总结

FIN1031 3.3V LVDS 4 位高速差分驱动器是一款性能出色的器件，具有高速、低功耗、低 EMI 等优点，适用于各种高速数据传输应用。在使用该器件时，工程师需要严格按照其绝对最大额定值和推荐工作条件进行设计，以确保系统的可靠性和稳定性。同时，对于文档中提供的各种电气特性和测试电路，工程师可以根据实际需求进行参考和验证。

大家在实际使用 FIN1031 时，有没有遇到过什么问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享交流。