DS90C031 LVDS 四通道 CMOS 差分線路驅(qū)動(dòng)器：低功耗高速傳輸?shù)睦硐胫x

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，對(duì)于高速數(shù)據(jù)傳輸且低功耗的需求日益增長(zhǎng)。DS90C031 作為一款四通道 CMOS 差分線路驅(qū)動(dòng)器，憑借其出色的性能，在眾多應(yīng)用場(chǎng)景中展現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。今天，我們就來(lái)深入探討一下這款器件。

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一、DS90C031 概述

DS90C031 專為需要超低功耗和高數(shù)據(jù)速率的應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了低壓差分信號(hào)（LVDS）技術(shù)，能夠支持超過(guò) 155.5 Mbps（77.7 MHz）的數(shù)據(jù)速率。該器件可以接受 TTL/CMOS 輸入電平，并將其轉(zhuǎn)換為 350 mV 的低壓差分輸出信號(hào)。此外，它還支持 TRI - STATE? 功能，可用于禁用輸出級(jí)，從而將器件置于典型 11 mW 的超低空閑功耗狀態(tài)。與配套的線路接收器（DS90C032）結(jié)合使用時(shí)，為高速點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口應(yīng)用提供了一種替代高功率偽 ECL 器件的新選擇。

二、DS90C031 特性亮點(diǎn)

高速與低功耗并存

• 高速切換：支持超過(guò) 155.5 Mbps（77.7 MHz）的切換速率，滿足高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?/li>
• 超低功耗：在保證高速性能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了超低的功耗，尤其在 TRI - STATE 模式下，功耗進(jìn)一步降低。

信號(hào)質(zhì)量?jī)?yōu)秀

• 差分信號(hào)：采用 ±350 mV 差分信號(hào)，抗干擾能力強(qiáng)，能夠有效減少信號(hào)傳輸過(guò)程中的噪聲和干擾。
• 低偏斜：最大差分偏斜僅 400 ps（5V，25?C），確保各通道之間信號(hào)的同步性。
• 短傳播延遲：最大傳播延遲為 3.5 ns，保證信號(hào)能夠快速準(zhǔn)確地傳輸。

廣泛的兼容性與適用性

• 溫度范圍：具備工業(yè)和軍事兩種工作溫度范圍選項(xiàng)，適用于不同的惡劣環(huán)境。
• 封裝形式：提供表面貼裝封裝（SOIC）和（LCC），方便不同的 PCB 設(shè)計(jì)需求。
• 引腳兼容：與 DS26C31、MB571（PECL）和 41LG（PECL）引腳兼容，便于進(jìn)行產(chǎn)品升級(jí)和替換。
• 標(biāo)準(zhǔn)合規(guī)：兼容 IEEE 1596.3 SCI LVDS 標(biāo)準(zhǔn)，符合 ANSI/TIA/EIA - 644 LVDS 標(biāo)準(zhǔn)，還可提供標(biāo)準(zhǔn)微電路圖紙（SMD）5962 - 95833。

三、電氣特性與性能

絕對(duì)最大額定值

在使用器件時(shí)，我們需要了解其絕對(duì)最大額定值，以確保器件的安全使用。DS90C031 的電源電壓（Vcc）范圍為 - 0.3V 到 +6V，輸入電壓（Din）、使能輸入電壓（EN，EN'）和輸出電壓（DouT，DouT_）范圍為 - 0.3V 到（Vcc + 0.3V）。不同封裝的最大封裝功耗和降額系數(shù)也有所不同，M 封裝在 +25°C 時(shí)最大功耗為 1068 mW，E 封裝為 1900 mW。

推薦工作條件

推薦的電源電壓（Vc）最大為 +5.5V，DS90C031T 的工作自由空氣溫度范圍為 - 40°C 到 +85°C，DS90C031E 為 - 55°C 到 +125°C。

電氣參數(shù)

在電氣特性方面，DS90C031 表現(xiàn)出色。例如，差分輸出電壓（VoD1）在 RL = 100Ω 時(shí)，典型值為 345 mV；輸入電壓高（VIH）為 2.0V 到 Vcc，輸入電壓低（VIL）為 0 到 0.8V。不同的參數(shù)在不同的條件下有著明確的取值范圍，這為我們的電路設(shè)計(jì)提供了精確的參考。

開關(guān)特性

開關(guān)特性對(duì)于高速數(shù)據(jù)傳輸至關(guān)重要。在不同的電源電壓和溫度條件下，DS90C031 的傳播延遲、上升時(shí)間、下降時(shí)間、禁用時(shí)間和使能時(shí)間等參數(shù)都有相應(yīng)的規(guī)定。例如，在 VCC = +5.0V，TA = +25°C 時(shí)，差分傳播延遲高到低（tPHLD）典型值為 2.0 ns，最大為 3.0 ns。

四、典型應(yīng)用與設(shè)計(jì)要點(diǎn)

點(diǎn)對(duì)點(diǎn)應(yīng)用配置

LVDS 驅(qū)動(dòng)器和接收器主要用于如圖 6 所示的簡(jiǎn)單點(diǎn)對(duì)點(diǎn)配置。這種配置為驅(qū)動(dòng)器的快速邊緣速率提供了干凈的信號(hào)環(huán)境。接收器通過(guò)平衡介質(zhì)（如標(biāo)準(zhǔn)雙絞線電纜、平行對(duì)電纜或 PCB 走線）連接到驅(qū)動(dòng)器，介質(zhì)的特性阻抗通常在 100Ω 左右。需要選擇 100Ω 的終端電阻來(lái)匹配介質(zhì)，并盡可能靠近接收器輸入引腳放置，將驅(qū)動(dòng)器提供的電流轉(zhuǎn)換為接收器能夠檢測(cè)的電壓。

電流模式驅(qū)動(dòng)優(yōu)勢(shì)

DS90C031 是一種平衡電流源設(shè)計(jì)的差分線路驅(qū)動(dòng)器。與電壓模式驅(qū)動(dòng)器相比，電流模式驅(qū)動(dòng)器具有高輸出阻抗，能夠?yàn)橐欢ǚ秶呢?fù)載提供恒定電流。其典型輸出電流為 3.4 mA，在 100Ω 終端電阻上會(huì)產(chǎn)生 340 mV 的差分電壓，接收器能夠以 240 mV 的最小差分噪聲裕度檢測(cè)該信號(hào)。此外，電流模式驅(qū)動(dòng)器的靜態(tài)電流相對(duì)于開關(guān)頻率保持相對(duì)穩(wěn)定，而 RS - 422 電壓模式驅(qū)動(dòng)器在 20 MHz - 50 MHz 之間電流會(huì)呈指數(shù)級(jí)增加。

注意事項(xiàng)

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要注意 AC 或未端接配置是不允許的，必須采用電阻性端接來(lái)終止信號(hào)并完成回路。同時(shí)，在多接收器配置等其他配置中，需要考慮中間連接器、電纜短截線、其他阻抗不連續(xù)性、接地偏移、噪聲裕度限制和總終端負(fù)載等因素的影響。

五、總結(jié)

DS90C031 以其高速、低功耗、優(yōu)秀的信號(hào)質(zhì)量和廣泛的兼容性，成為高速點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口應(yīng)用的理想選擇。無(wú)論是工業(yè)控制、通信設(shè)備還是軍事航空等領(lǐng)域，都可以充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇器件的工作條件和外圍電路參數(shù)，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。你在使用類似的差分線路驅(qū)動(dòng)器時(shí)，遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。