解析DS90UR908Q：FPD-Link II到FPD-Link的高效转换器

在汽车电子显示领域，数据传输的高效性、稳定性和低电磁干扰（EMI）是至关重要的。德州仪器（Texas Instruments）的DS90UR908Q转换器，凭借其卓越的性能和丰富的功能，成为了汽车显示应用中的理想选择。今天，我们就来深入了解一下这款芯片。

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一、DS90UR908Q概述

DS90UR908Q是一款能够将FPD-Link II转换为FPD-Link的芯片。它可以把高速串行接口（FPD-Link II）上带有嵌入式时钟的信号，转换为四个LVDS数据/控制流和一个LVDS时钟对（FPD-Link）。这种转换大大简化了系统设计，消除了时钟和数据之间的偏斜问题，减少了连接器引脚数量，降低了互连尺寸、重量和成本，同时也简化了PCB布局。

二、核心特性亮点

（一）高性能数据处理

• 宽频率支持：支持5 - 65 MHz的频率范围，对应的串行链路速率为140 Mbps到1.82 Gbps，能够满足不同应用场景下的数据传输需求。
• 多通道输出：提供5通道（4数据 + 1时钟）的FPD-Link驱动输出，AC耦合STP互连长度可达10米，确保了长距离数据传输的稳定性。

（二）信号质量保障

• 集成输入终端：内部集成输入终端，有效提高了信号的接收质量，减少了信号反射和干扰。
• 自适应输入均衡：具备可调节的输入接收均衡功能，能够补偿电缆传输介质的损耗，减少介质引起的确定性抖动。

（三）低功耗与低EMI设计

• 电源管理模式：拥有电源关闭模式，可有效降低功耗，延长设备的使用寿命。
• 低EMI输出：采用低EMI的FPD-Link输出设计，同时支持SSCG（Spread Spectrum Clock Generation）选项，进一步降低了系统的电磁干扰。

（四）兼容性与可靠性

• 汽车级产品：经过AEC - Q100 Grade 2认证，适用于汽车环境，具备高可靠性和稳定性。
• 高ESD耐受性：拥有超过8kV的HBM ESD耐受性，能够有效抵抗静电干扰，保护芯片不受损坏。
• 向后兼容：支持向后兼容模式，可与旧一代设备协同工作，提高了系统的兼容性和可扩展性。

三、引脚功能解析

DS90UR908Q采用48引脚WQFN封装，不同的引脚承担着不同的功能。下面为大家介绍几个关键引脚：

（一）FPD-Link II输入接口

• RIN+和RIN-：LVDS差分输入引脚，输入信号需通过100 nF电容进行AC耦合，内部有终端电阻，确保信号的稳定接收。
• CMF：共模滤波器引脚，可通过连接4.7 uF或更高电容到地，增加接收器的共模噪声抗扰度。

（二）FPD-Link输出接口

• TxOUT[3:0]+和TxOUT[3:0]-：LVDS数据输出引脚，提供4路数据输出。
• TxCLKOUT+和TxCLKOUT-：LVDS时钟输出引脚，输出时钟信号。

（三）控制和配置引脚

• PDB：电源关闭模式输入引脚，PDB = 1时，设备正常工作；PDB = 0时，设备进入电源关闭模式。
• VODSEL：FPD-Link输出电压选择引脚，可选择不同的输出电压，满足不同的应用需求。
• OSS_SEL：输出睡眠状态选择引脚，用于控制输出的状态。

四、电气特性分析

（一）直流电气特性

在推荐的工作电源和温度范围内，DS90UR908Q的直流电气特性表现出色。例如，FPD-Link LVDS输出的差分输出电压可通过VODSEL引脚进行选择，VODSEL = L时，典型值为250mV（500mVp - p）；VODSEL = H时，典型值为400mV（800mVp - p）。

（二）开关特性

芯片的开关特性也十分重要。在不同的时钟频率和SSC[2:0]设置下，锁相时间有所不同。例如，在SSC[2:0] = 000，5 MHz时钟频率时，锁相时间典型值为7 ms；在65 MHz时钟频率时，典型值为6 ms。

五、功能描述与应用

（一）数据传输

DS90UR908Q接收27位数据（24位高速数据和3位低速数据），通过FPD-Link II串行链路进行传输。数据格式包括嵌入式时钟、视频控制信号和DC平衡信息，确保了信号的质量和AC耦合的支持。

（二）工作模式与兼容性

芯片支持多种工作模式，通过CONFIG[1:0]引脚可以选择不同的配置模式，实现与不同型号的FPD-Link II串行器的向后兼容。同时，还可以控制视频控制信号滤波器的启用或禁用。

（三）应用场景

DS90UR908Q主要应用于汽车导航和娱乐显示系统。它支持24位色深（RGB888）和高达1024 X 768的显示格式，能够为汽车用户提供清晰、流畅的视觉体验。

六、设计注意事项

（一）电源要求

VDD、VDDTX和VDDIO电源斜坡应快于1.5 ms，且单调上升。所有电源都应达到有效工作范围后，再启动设备操作。如果使用可选的串行总线地址选择功能，需要延迟PDB信号，以确保ID设置的完成。

（二）传输介质

建议使用差分阻抗为100 Ω的电缆和连接器，以减少阻抗不连续性。同时，根据噪声环境和应用需求，可以选择屏蔽或非屏蔽电缆。

（三）PCB布局

PCB布局应遵循低噪声设计原则，分离高频或高电平输入输出，减少杂散噪声的拾取、反馈和干扰。合理使用旁路电容和铁氧体磁珠，提高电源系统的性能。

七、总结

DS90UR908Q作为一款高性能的FPD-Link II到FPD-Link转换器，凭借其丰富的功能、出色的电气特性和广泛的应用场景，为汽车电子显示系统的设计提供了可靠的解决方案。在实际应用中，电子工程师需要充分了解芯片的特性和设计要求，合理进行电路设计和布局，以发挥芯片的最佳性能。大家在使用DS90UR908Q的过程中，有没有遇到过什么有趣的问题或者独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享交流。