SN75LVDS32与SN75LVDS9637高速差分线路接收器详解

在电子设计领域，高速差分线路接收器是实现高效数据传输的关键组件。今天，我们就来详细探讨一下德州仪器（TI）的SN75LVDS32和SN75LVDS9637这两款高速差分线路接收器。

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产品概述

SN75LVDS32和SN75LVDS9637是两款实现了低压差分信号（LVDS）电气特性的差分线路接收器。LVDS技术能够将5V差分标准电平（如EIA/TIA - 422B）的输出电压降低，从而降低功耗、提高开关速度，并允许在3.3V电源轨下工作。这两款接收器适用于点对点和多点（一个驱动器和多个接收器）的数据传输，传输介质可以是印刷电路板走线、背板或电缆。

主要特性

• 符合标准：满足或超过ANSI TIA/EIA - 644标准要求。
• 电源要求：单3.3V电源供电。
• 高速性能：设计信号速率高达155 Mbps。
• 输入阈值：差分输入阈值最大为±100 mV。
• 输出逻辑：低电压TTL（LVTTL）逻辑输出电平。
• 故障保护：具有开路故障保护特性。
• 工作温度：工作温度范围为0°C至70°C。

逻辑与功能

逻辑图与符号

文档中给出了SN75LVDS32和SN75LVDS9637的逻辑图和逻辑符号，它们都遵循ANSI/IEEE Std 91 - 1984和IEC Publication 617 - 12标准。逻辑图清晰地展示了输入输出之间的关系，为工程师进行电路设计提供了直观的参考。

功能表

SN75LVDS32和SN75LVDS9637的功能表详细说明了不同输入条件下的输出状态。例如，对于SN75LVDS32，当差分输入电压 (V{ID} geq 100 mV) 且使能信号为高电平时，输出为高电平；当 (V{ID} leq - 100 mV) 且使能信号为高电平时，输出为低电平。而对于SN75LVDS9637，当 (V{ID} geq 100 mV) 时，输出为高电平；当 (V{ID} leq - 100 mV) 时，输出为低电平。这些功能表是设计电路时判断输出状态的重要依据。

电气与开关特性

电气特性

在推荐的工作条件下，SN75LVDS32和SN75LVDS9637具有一系列重要的电气特性。例如，正差分输入电压阈值 (V{ITH+}) 最大为100 mV，负差分输入电压阈值 (V{ITH -}) 最小为 - 100 mV；高电平输出电压 (V{OH}) 在 (I{OH} = - 8 mA) 时最小为2.4 V，低电平输出电压 (V{OL}) 在 (I{OL} = 8 mA) 时最大为0.4 V。这些参数对于确保电路的正常工作至关重要。

开关特性

开关特性方面，两款接收器的传播延迟时间、脉冲偏斜、通道间输出偏斜等参数都有明确的规定。例如，传播延迟时间 (t{pLH}) 和 (t{pHL}) 在 (C_{L} = 100 pF) 时典型值为2.1 ns，最大值为6 ns。这些参数直接影响到数据传输的速度和准确性，工程师在设计高速电路时需要重点关注。

应用信息

与RS - 422数据的结合

当使用LVDS接收器接收TIA/EIA - 422线路驱动器的数据时，可以通过添加衰减电路来实现。在接地噪声较小（小于±1 V）的情况下，可以使用电阻分压器电路将422差分信号衰减到LVDS电平。如果接地噪声是一个问题，则需要对电路进行修改，将R3和R4之间的节点连接到LVDS接收器的地，以衰减共模电压。

常见应用场景

这两款接收器通常用于高速点对点数据传输，适用于接地差异小于1 V的场景。它们可以与RS - 422、PECL和IEEE - P1596等设备互操作，在接近ECL速度的同时，不需要高功率和双电源。

故障保护功能

在差分信号应用中，当信号对上没有差分电压时，系统的响应是一个常见问题。SN75LVDS32和SN75LVDS9637的LVDS接收器在处理开路输入电路情况时具有独特的故障保护功能。当出现开路情况（如驱动器处于高阻抗状态或电缆断开）时，接收器会通过300 kΩ电阻将信号对的每条线拉至接近 (V_{CC})，并使用与门检测该条件，强制输出为高电平，确保输出逻辑状态的有效性。

封装与订购信息

文档提供了SN75LVDS32和SN75LVDS9637的封装选项和订购信息，包括不同封装类型（如SOIC）、引脚数量、包装数量、环保计划、引脚镀层/球材料、湿度敏感度等级和工作温度范围等。此外，还介绍了相关的包装材料信息，如磁带和卷轴的尺寸、管子的尺寸等。

总结

SN75LVDS32和SN75LVDS9637是两款性能优异的高速差分线路接收器，具有低功耗、高速率、故障保护等特点。在实际应用中，工程师可以根据具体需求合理选择和使用这两款接收器，并结合相关的应用电路和设计技巧，实现高效、稳定的数据传输。大家在使用过程中有没有遇到过什么问题呢？欢迎在评论区分享交流。