探索DS90C385/DS90C365 +3.3V可编程LVDS发射器：解决高速接口难题

在电子设计领域，高速数据传输和电磁干扰（EMI）问题一直是工程师们面临的挑战。今天，我们来深入了解一下National Semiconductor（现已并入Texas Instruments）推出的DS90C385/DS90C365 +3.3V可编程LVDS发射器，看看它是如何应对这些挑战的。

文件下载：DS90C365MTD.pdf

一、产品概述

DS90C385和DS90C365是两款针对平板显示器（FPD）设计的LVDS发射器。DS90C385可将28位LVCMOS/LVTTL数据转换为四个LVDS数据流，同时通过第五个LVDS链路并行传输锁相的发送时钟。在85MHz的发送时钟频率下，每个LVDS数据通道的数据传输速率可达595Mbps，数据吞吐量为297.5Mbytes/sec。DS90C365则将21位LVCMOS/LVTTL数据转换为三个LVDS数据流。

这两款发射器都可以通过专用引脚编程为上升沿选通或下降沿选通，并且能够与下降沿选通接收器（DS90CF386/DS90CF366）互操作，无需任何转换逻辑。此外，DS90C385还提供64球、0.8mm细间距球栅阵列（FBGA）封装，与TSSOP封装相比，PCB占用面积减少了44%。

二、产品特性

1. 时钟支持与性能

• 宽时钟范围：支持20至85MHz的移位时钟，为不同的应用场景提供了灵活性。
• 出色的建立和保持时间：在TxINPUTs上具有同类最佳的建立和保持时间，确保数据的准确传输。

2. 低功耗设计

• 低功耗运行：在85MHz时，Tx功耗典型值小于130mW，并且具有低至200（最大）的Tx掉电模式，有效降低了功耗。

3. 显示模式支持

• 多分辨率支持：支持VGA、SVGA、XGA和双像素SXGA等多种显示模式，满足不同显示器的需求。

4. 高速数据传输

• 高吞吐量：最高可达2.38Gbps的吞吐量和297.5Megabytes/sec的带宽，能够满足高速数据传输的要求。

5. 低EMI特性

• 低摆幅LVDS设备：采用345mV（典型）摆幅的LVDS设备，有效降低了电磁干扰。

6. 集成PLL

• 无需外部组件：PLL无需外部组件，简化了设计。

7. 标准兼容性

• 符合LVDS标准：与TIA/EIA - 644 LVDS标准兼容，确保了与其他设备的互操作性。

8. 多种封装选择

• 不同封装形式：提供低轮廓的56引脚或48引脚TSSOP封装，以及DS90C385的64球FBGA封装，方便不同的应用需求。

三、电气特性

1. 绝对最大额定值

参数	数值
电源电压（VCC）	-0.3V至+4V
CMOS/TTL输入电压	-0.5V至（VCC + 0.3V）
LVDS驱动器输出电压	-0.3V至（VCC + 0.3V）
LVDS输出短路持续时间	连续
结温	+150˚C
引脚温度（焊接，4秒）	+260˚C
回流焊温度（FBGA，20秒）	+220˚C
MTD56（TSSOP）封装：DS90C385MTD最大封装功耗	1.63W
MTD48（TSSOP）封装：DS90C365MTD SLC64（FBGA）封装最大封装功耗	1.98W

2. 电气特性参数

• 电源电压：推荐范围为3.0V至3.6V，典型值为3.3V。
• 工作温度：-10˚C至+70˚C。
• 电源噪声电压：最大为100mV PP。
• TxCLKIN频率：20至85MHz。

3. 输入输出特性

• LVCMOS/LVTTL输入：高电平输入电压VIH为2.0V至VCC，低电平输入电压VIL为GND至0.8V。
• LVDS输出：差分输出电压VOD为250至450mV，偏移电压VOS为1.125至1.375V。

4. 传输电流

• 不同频率下的传输电流：在不同的时钟频率和测试模式下，DS90C385和DS90C365的传输电流有所不同。例如，在85MHz的最坏情况下，DS90C385的传输电流为42至60mA，DS90C365为39至57mA。

四、应用信息

1. 兼容性

DS90C385/DS90C365与DS90C383/DS90C363、DS90C383A/DS90C363A向后兼容，TSSOP版本为引脚对引脚替换。同时，它也可以作为DS90CF583/563（5V，65MHz）和DS90CF581/561（5V，40MHz）FPD - Link发射器的替代品，但需要进行一些电源和电平方面的修改。

2. 时钟抖动

输入时钟（TxCLKin）在数据（Txin0 - 27）为高时有意向左偏移 - 3ns和向右偏移 + 3ns，这种3ns的周期时钟抖动以2µs的周期重复，以模拟实际应用中的时钟抖动情况。

3. 输入引脚

TxIN和控制输入引脚与LVCMOS和LVTTL电平兼容，但不支持5V电压。

4. 输入时钟

当设备启用（PWR DOWN = HIGH）时，发射器输入时钟必须始终存在。如果时钟停止，必须使用PWR DOWN引脚禁用PLL，并在重新应用输入时钟信号后再释放PWR DOWN引脚，以确保设备正确复位和PLL锁定。

5. 电源排序和掉电模式

发射器的输出在电源达到2V之前保持三态。当VCC达到3V且掉电引脚高于1.5V后10ms，时钟和数据输出开始切换。可以随时通过断言掉电引脚（低电平有效）将设备置于掉电模式，此时每个设备的总功耗将降至5µW（典型）。

6. 接收器故障保护功能

FPD Link接收器具有输入故障保护偏置电路，可确保浮动或端接接收器输入时接收器输出的稳定性。在这种情况下，接收器输入将被拉至高电平。

五、总结

DS90C385/DS90C365可编程LVDS发射器凭借其高速数据传输能力、低功耗设计、多种显示模式支持和低EMI特性，为平板显示器和其他高速数据传输应用提供了一个理想的解决方案。在实际设计中，工程师们可以根据具体的应用需求选择合适的封装和工作模式，同时注意电源排序、时钟抖动和输入输出电平的要求，以确保设备的正常运行。

你在使用DS90C385/DS90C365过程中遇到过哪些问题呢？或者你对这款发射器还有其他方面的疑问吗？欢迎在评论区留言讨论。