8通道半雙工M-LVDS線路收發(fā)器SN65MLVD080/082的特性與應(yīng)用

在高速數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域，M-LVDS（多點(diǎn)低壓差分信號(hào)）標(biāo)準(zhǔn)憑借其高速、低功耗等優(yōu)勢(shì)，成為了許多應(yīng)用的首選。德州儀器（TI）的SN65MLVD080和SN65MLVD082這兩款8通道半雙工M-LVDS線路收發(fā)器，更是在滿足M-LVDS標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，展現(xiàn)出了諸多出色的特性。

文件下載：sn65mlvd082.pdf

產(chǎn)品特性剖析

接收器類型差異

M-LVDS標(biāo)準(zhǔn)定義了兩種類型的接收器。Type-1接收器（SN65MLVD080）的閾值以零為中心，具有25mV的遲滯，可防止輸入丟失時(shí)輸出振蕩。Type-2接收器（SN65MLVD082）則通過使用偏移閾值實(shí)現(xiàn)故障安全功能。這兩種不同類型的接收器為不同的應(yīng)用場(chǎng)景提供了更多的選擇。

高速與信號(hào)質(zhì)量保障

驅(qū)動(dòng)上升和下降時(shí)間在1 - 2.0ns之間，符合M-LVDS標(biāo)準(zhǔn)，能夠在250Mbps的速率下運(yùn)行，同時(shí)也能適應(yīng)總線上的分支。接收器輸出采用壓擺率控制，可減少與大電流浪涌相關(guān)的電磁干擾（EMI）和串?dāng)_影響，有效提高信號(hào)質(zhì)量。

寬共模電壓范圍與高阻抗特性

具有 -1V至3.4V的共模電壓范圍，允許在存在2V接地噪聲的情況下進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)驅(qū)動(dòng)器禁用或 $V_{CC} ≤1.5 V$ 時(shí)，總線引腳呈高阻抗?fàn)顟B(tài)，并且每個(gè)驅(qū)動(dòng)器都有獨(dú)立的使能端，這種設(shè)計(jì)使得設(shè)備在復(fù)雜的電路環(huán)境中具有更好的適應(yīng)性。

獨(dú)立邏輯與使能引腳

驅(qū)動(dòng)器邏輯輸入和接收器邏輯輸出位于不同的引腳，而非像某些收發(fā)器設(shè)計(jì)那樣連接在一起。驅(qū)動(dòng)器有單獨(dú)的使能（DE），接收器通過（RE）全局使能，這種安排允許“邊發(fā)送邊監(jiān)聽”操作，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了更大的靈活性。

其他特性

設(shè)備工作溫度范圍為 -40°C至85°C，具有良好的溫度適應(yīng)性?？偩€引腳靜電放電（ESD）保護(hù)超過8kV，采用64引腳TSSOP（DGG）封裝，M-LVDS總線上電/掉電無毛刺，提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

電氣特性詳解

電源與輸入輸出特性

• 電源電流：在不同的使能狀態(tài)下，電源電流表現(xiàn)不同。例如，驅(qū)動(dòng)器和接收器都禁用時(shí)，電源電流在5 - 8mA之間；兩者都啟用時(shí)，電源電流在140 - 180mA之間。
• 輸入輸出電壓：差分輸出電壓幅度在480 - 650mV之間，穩(wěn)態(tài)共模輸出電壓在0.8 - 1.2V之間，這些參數(shù)確保了信號(hào)的穩(wěn)定傳輸。
• 輸入電流：高電平輸入電流和低電平輸入電流都在10μA以內(nèi)，對(duì)前級(jí)電路的負(fù)載影響較小。

開關(guān)特性

• 傳播延遲：驅(qū)動(dòng)器和接收器的傳播延遲時(shí)間都在較短的范圍內(nèi)，如驅(qū)動(dòng)器的低到高電平輸出傳播延遲時(shí)間在1 - 2.4ns之間，接收器的傳播延遲時(shí)間在2 - 6ns之間。
• 抖動(dòng)特性：包括周期抖動(dòng)、周期到周期抖動(dòng)和確定性抖動(dòng)等指標(biāo)都控制在較小的范圍內(nèi)，保證了信號(hào)的時(shí)序準(zhǔn)確性。

應(yīng)用場(chǎng)景分析

源同步系統(tǒng)時(shí)鐘（SSSC）

在同步系統(tǒng)中，有集中同步系統(tǒng)時(shí)鐘（CSSC）和源同步系統(tǒng)時(shí)鐘（SSSC）兩種數(shù)據(jù)傳輸方式。SN65MLVD082可用于實(shí)現(xiàn)SSSC操作，通過將時(shí)鐘和數(shù)據(jù)信號(hào)一起發(fā)送，消除傳輸介質(zhì)、背板或電纜上的飛行時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)更高的工作頻率。其最大工作頻率受時(shí)鐘和數(shù)據(jù)之間的累積偏斜限制，而不是像CSSC那樣受背板上數(shù)據(jù)的絕對(duì)飛行時(shí)間限制。

并行多點(diǎn)數(shù)據(jù)和時(shí)鐘傳輸

適用于通過背板和電纜進(jìn)行的并行多點(diǎn)數(shù)據(jù)和時(shí)鐘傳輸，如在低功耗高速短距離應(yīng)用中替代RS - 485。在蜂窩基站、中央辦公室交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和路由器等設(shè)備中都有廣泛的應(yīng)用前景。

現(xiàn)場(chǎng)可插拔模塊

在現(xiàn)場(chǎng)可插拔模塊的設(shè)計(jì)中，SN65MLVD080/082的低功耗、高速度和良好的抗干擾能力，能夠滿足模塊對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?，同時(shí)其熱插拔特性也使得模塊的更換更加方便。

應(yīng)用注意事項(xiàng)

最大工作速度計(jì)算

在計(jì)算SSSC的最大工作速度時(shí)，需要考慮數(shù)據(jù)和時(shí)鐘的偏斜以及輸出轉(zhuǎn)換時(shí)間。例如，根據(jù)給定的參數(shù)計(jì)算得出，基于數(shù)據(jù)和時(shí)鐘偏斜的最大工作速度為238MHz，而基于轉(zhuǎn)換時(shí)間限制的工作頻率為170MHz。

上電/掉電特性

雖然SN65MLVD080/082的M-LVDS接口在上電/掉電時(shí)無毛刺，但接收器輸出引腳可能會(huì)出現(xiàn)毛刺。不過，這些毛刺與RE電壓無關(guān)，可通過電源排序或系統(tǒng)要求來解決，例如在 $V_{CC}$ 達(dá)到穩(wěn)定值之前暫停操作。

總結(jié)

SN65MLVD080和SN65MLVD082這兩款M-LVDS線路收發(fā)器，以其出色的特性和廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，為電子工程師在高速數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計(jì)中提供了可靠的選擇。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體的系統(tǒng)要求，合理選擇接收器類型，充分考慮電氣特性和應(yīng)用注意事項(xiàng)，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最佳性能。你在使用這兩款收發(fā)器時(shí)，是否遇到過一些特殊的問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。