SN65LVDS93B：低功耗、高分辨率的LVDS SerDes發(fā)送器的理想選擇

在電子設(shè)備的顯示系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的高效傳輸和顯示質(zhì)量的保障至關(guān)重要。SN65LVDS93B作為一款LVDS SerDes（串行器/解串器）發(fā)送器，在顯示數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域展現(xiàn)出了卓越的性能。本文將深入剖析SN65LVDS93B的特性、應(yīng)用、工作原理以及設(shè)計(jì)要點(diǎn)，幫助電子工程師更好地了解和應(yīng)用這款器件。

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一、SN65LVDS93B特性亮點(diǎn)

1. 寬溫度范圍與多樣封裝

SN65LVDS93B適用于 -40°C 至 85°C 的工業(yè)溫度范圍，能在較為惡劣的環(huán)境中穩(wěn)定工作。其提供 8.1mm × 14mm TSSOP 封裝選項(xiàng)，方便工程師根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇。

2. 靈活的數(shù)據(jù)輸入與低功耗

該器件具有 1.8V 至 3.3V 耐壓數(shù)據(jù)輸入，可直接連接至低功耗、低壓應(yīng)用和圖形處理器，降低了系統(tǒng)的整體功耗。

3. 高速傳輸與低 EMI

傳輸速率高達(dá) 85Mpps（百萬(wàn)像素/秒），像素時(shí)鐘頻率范圍為 10MHz 至 85MHz，最高支持 2.38Gbps 的數(shù)據(jù)速率。適合 HVGA 到高清（HD）范圍內(nèi)的顯示分辨率，并且電磁干擾（EMI）較低，有效減少了對(duì)其他設(shè)備的干擾。

4. 低功耗設(shè)計(jì)

通過(guò) 3.3V 單電源供電運(yùn)行，75MHz 頻率下的功耗為 170mW（典型值），禁用時(shí)的功耗不到 1mW，滿足了節(jié)能的需求。

5. 其他特性

支持?jǐn)U頻時(shí)鐘（SSC），可選上升或下降時(shí)鐘沿觸發(fā)輸入，ESD 達(dá)到 5kV HBM，還支持從 RGB 888 轉(zhuǎn)換至 LVDS I。

二、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

SN65LVDS93B的應(yīng)用場(chǎng)景十分豐富，涵蓋了人機(jī)界面（HMI）面板、工業(yè) PC 顯示屏、醫(yī)療成像顯示屏、LCD 顯示面板驅(qū)動(dòng)器等領(lǐng)域。其在不同類型的顯示設(shè)備中都能發(fā)揮出色的性能，為顯示系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸提供了可靠的保障。

三、工作原理深度解析

1. 內(nèi)部結(jié)構(gòu)

SN65LVDS93B 在單個(gè)集成電路中包含 4 個(gè) 7 位并行負(fù)載串行輸出移位寄存器、1 個(gè) 7 時(shí)鐘合成器以及 5 個(gè)低電壓差動(dòng)信號(hào)（LVDS）驅(qū)動(dòng)器。

2. 數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程

發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)位 D0 至 D27 會(huì)在輸入時(shí)鐘信號(hào)（CLKIN）邊沿全部加載到寄存器中。可通過(guò)時(shí)鐘選擇（CLKSEL）引腳來(lái)選擇時(shí)鐘的上升沿或下降沿。CLKIN 的頻率會(huì)實(shí)現(xiàn)比率為 7 的倍增，然后用于以串行方式以 7 位時(shí)間片解除數(shù)據(jù)寄存器的負(fù)載。接著會(huì)將 4 個(gè)串行數(shù)據(jù)流和鎖相時(shí)鐘（CLKOUT）輸出至 LVDS 輸出驅(qū)動(dòng)器，CLKOUT 的頻率與輸入時(shí)鐘（CLKIN）相同。

四、設(shè)計(jì)要點(diǎn)與注意事項(xiàng)

1. 電源供應(yīng)

SN65LVDS93B 不要求特定的上電順序，但在不同的上電情況需要注意一些問(wèn)題。例如，當(dāng) IOVCC 上電而其他電源域仍斷電連接到 GND 時(shí)，SHTDN 的輸入電平此時(shí)不重要；當(dāng)所有 3.3 - V 電源域上電而 IOVCC 仍斷電到 GND 時(shí)，所有 I/O 會(huì)被檢測(cè)為邏輯 HIGH，連接 SHTDN 到 GND 仍會(huì)被解釋為邏輯 HIGH，LVDS 輸出級(jí)會(huì)開啟，此時(shí)功耗比待機(jī)模式高，但低于正常模式。

2. 時(shí)鐘選擇

可通過(guò) CLKSEL 引腳選擇時(shí)鐘的上升沿或下降沿。輸入高電平選擇時(shí)鐘上升沿，可通過(guò)上拉電阻實(shí)現(xiàn)；輸入低電平選擇時(shí)鐘下降沿，可直接將 CLKSEL 連接到 GND。

3. 低功耗模式

通過(guò)低電平有效輸入 SHTDN# 可將 SN65LVDS93B 置于低功耗模式。將引腳 SHTDN# 連接到 GND 會(huì)抑制時(shí)鐘并關(guān)閉 LVDS 輸出驅(qū)動(dòng)器，以降低功耗；該信號(hào)為低電平時(shí)會(huì)將所有內(nèi)部寄存器清零。將 SHTDN# 上拉到 VCC 可使器件正常工作。

4. PCB 布局

在 PCB 布局方面，多層 PCB 設(shè)計(jì)時(shí)，TI 建議在器件下方設(shè)置一個(gè)公共 GND 層，并將所有接地端子直接連接到該平面。同時(shí)，要注意避免走線出現(xiàn)直角彎，盡量采用兩個(gè) 45° 角或圓形彎來(lái)減少輻射和阻抗變化。此外，要將高速信號(hào)（如時(shí)鐘信號(hào)）與低速信號(hào)、數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)分開布局，以減少串?dāng)_。

五、總結(jié)

SN65LVDS93B 以其高速的數(shù)據(jù)傳輸能力、低功耗設(shè)計(jì)、廣泛的應(yīng)用范圍以及豐富的特性，成為了電子工程師在顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的理想選擇。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求，合理選擇電源供應(yīng)、時(shí)鐘觸發(fā)方式和 PCB 布局，以充分發(fā)揮該器件的性能優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要嚴(yán)格遵循相關(guān)的規(guī)范和注意事項(xiàng)，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。你在使用 SN65LVDS93B 過(guò)程中遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。