SN65MLVD20x系列M - LVDS收发器的深度剖析

在硬件设计领域，信号传输与处理的高效性和稳定性一直是电子工程师关注的重点。今天我们就来详细探讨一下德州仪器（TI）的SN65MLVD20x系列，这是一系列低电压差分线路驱动器和接收器，在多点数据传输方面表现出色。

文件下载：SN65MLVD202DR.pdf

产品概述

SN65MLVD20x系列器件符合提议的多点低压差分信号（M - LVDS）标准（TIA/EIA - 899），与TIA/EIA - 644标准兼容的LVDS同类产品相似，但增加了适用于多点应用的特性。它的驱动输出电流增加，可支持双端接、50Ω负载的多点应用，驱动输出摆率针对高达100 Mbps的信号速率进行了优化。该系列器件适用于半双工或多点基带数据传输，传输介质可以是印刷电路板走线、背板或电缆，工作温度范围为 - 40°C至85°C。

产品特性

1. 低功耗：在100 Mbps的信号速率下，驱动器典型功耗为50 mW，接收器典型功耗为30 mW。
2. 高兼容性：符合或超过当前M - LVDS标准TIA/EIA - 899的要求。
3. 信号质量优化：控制驱动器输出电压转换时间，提高信号质量。
4. 宽共模电压范围： - 1 V至3.4 V的共模电压范围，允许在高达2 V的接地噪声下进行数据传输。
5. 故障检测：Type - 2接收器提供100 mV的偏移阈值，可检测开路和空闲总线条件。
6. 单电源供电：仅需3.3 V单电源供电。
7. 低传播延迟：驱动器传播延迟典型值为2.3 ns，接收器为5 ns。
8. 无毛刺操作：上电/掉电时驱动器无毛刺。
9. 短路保护：驱动器可处理连续短路操作而不损坏。
10. 高阻抗状态：禁用或 (V_{CC} ≤1.5 ~V) 时，总线引脚呈高阻抗状态。
11. 高速版本可选：有200 Mbps的器件可供选择（SN65MLVD201、203、206和207）。

器件类型与选项

该系列有Type - 1和Type - 2两种接收器类型。Type - 1接收器的差分输入电压阈值接近零伏（±50 mV），并包含25 mV的迟滞，可防止在有噪声的情况下输出振荡；Type - 2接收器包含偏移阈值，可检测开路、空闲总线和其他故障条件，并在这些条件下提供已知的输出状态。

功能表

文档中给出了详细的功能表，包括Type - 1和Type - 2接收器的输入输出关系，以及驱动器的输入输出关系。这些功能表清晰地展示了器件在不同输入条件下的输出状态，为工程师的设计提供了重要参考。

电气特性

1. 绝对最大额定值：规定了器件在不同参数下的最大承受范围，如电源电压范围为 - 0.5 V至4 V，输入电压范围、输出电压范围等也有相应规定。同时，还给出了静电放电、连续功耗、存储温度范围等参数的最大额定值。
2. 推荐工作条件：包括电源电压、高低电平输入电压、差分输入电压幅值、总线端子电压、共模输入电压、接收器负载电容和工作温度等参数的推荐范围。
3. 电气特性参数：详细列出了驱动器、接收器和总线输入输出的各项电气特性参数，如差分输出电压幅值、稳态共模输出电压、输入电流、输出电流等，以及它们在不同测试条件下的最小值、典型值和最大值。

开关特性

文档还给出了驱动器和接收器的开关特性，包括传播延迟时间、上升时间、下降时间、脉冲偏斜、抖动等参数。这些参数对于评估器件在高速信号传输中的性能至关重要。

典型特性

通过一系列图表展示了驱动器和接收器的典型特性，如传播延迟与自由空气温度的关系、输出电流与输出电压的关系、平均电源电流与频率的关系、抖动与时钟频率或数据速率的关系等。这些典型特性有助于工程师更好地了解器件在不同工作条件下的性能表现。

应用信息

1. 接收器类型比较：M - LVDS标准定义的Type - 1和Type - 2接收器各有特点。Type - 1接收器可最大化差分噪声裕量，适用于最大信号速率；Type - 2接收器适用于控制信号和较慢的信号速率。
2. 与RS - 485的比较：RS - 485和M - LVDS应用类似，但在负载数量、差分电压范围、共模电压范围、最大信号速率和接收器最小阈值等方面存在差异。RS - 485型设备的差分输出电压和共模电压范围更大，可处理更长的信号传输距离；而M - LVDS的信号速率是RS - 485的十倍。
3. 典型应用电路：给出了SN65MLVD200的典型应用电路，强调了线路两端应进行特征阻抗端接，支线长度应尽可能短。

封装信息

文档提供了该系列器件的封装选项、包装信息、磁带和卷轴信息、管装信息以及机械数据、焊盘图案数据等。这些信息对于器件的安装和布局设计非常重要。

在实际设计中，电子工程师需要根据具体的应用需求，综合考虑上述各项特性和参数，合理选择器件类型和工作条件，以确保系统的性能和稳定性。同时，对于文档中给出的测试电路和测量方法，也可以作为实际测试和验证的参考。大家在使用这些器件时，有没有遇到过一些特殊的问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。