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[参考译文] SN65LVDS4:VCC = 1.8V 时的输出电流驱动能力

Guru**** 1789810 points
Other Parts Discussed in Thread: SN65LVDS4, SN74AUC1G125, DS90LVRA2, SN74AVC1T45-Q1
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/interface-group/interface/f/interface-forum/1420710/sn65lvds4-output-current-drive-capability-at-vcc-1-8v

器件型号:SN65LVDS4
主题中讨论的其他器件: SN74AUC1G125DS90LVRA2SN74AVC1T45-Q1

工具与软件:

我需要将200 MHz LVDS 时钟和相关的 DDR 数据转换为单端1.2V CMOS 信号、以输入到1.2V FPGA 组。  SN65LVDS4可实现大部分功能、但1.8V 时输出仍然太高

我考虑使用电平转换器、但担心传播延迟、上升时间、器件间偏斜等

我使用 IBIS 模型 在输出端通过电阻分压器对 SN65LVDS4进行仿真、将1.8V 降低到1.2V。这在输出端使用75 Ω 和150 Ω 的电阻器(从输出端到0V)并将中心点与 FPGA 输入连接。 从驱动器分压器电路的角度来看、这些值看起来很方便、大约为50欧姆。 该模型可以工作、信号在1.2V 输出高电平下看起来很干净。

我担心从 SN65LVDS4输出汲取的电流将是8 mA (1.8V/125 Ω)。 接收器输出电流(IO)的数据表绝对最大规格为-12 mA、但当 VCC = 1.8V 时、数据表中"高电平输出电压与高电平输出电流"的图1会在 8 mA 处切断(即使它显示了4 mA 处 VCC = 2.5V 的组合)。

1. VCC = 1.8V 时的建议最大输出电流值是多少?

2.数据表特性部分说明了"接收器信号传输速率高达500Mbps 的设计数据"、第6.3节"建议运行条件"列出了工作频率为10 -250 MHz。 对于使用200 MHz 时钟时的情况、DDR 数据是否过快?

3. 10 MHz 作为最低推荐工作频率是什么意思? 取消更改数据是否会成为问题?

感谢您的帮助。

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    由于使用1.2V 电源、AUC 逻辑器件(例如 SN74AUC1G125)勉强支持200 MHz。 它们的输入可耐受过压、因此您可以使用它们来转换 SN65LVDS4的输出。

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    尊敬的 Stephen:

    感谢您有关于此器件的问题。 TI 最近发布了 DS90LVRA2接收器、这是一款1.8V 双通道器件、可能更适合您的应用。 请参阅本应用手册: 电平转换不再需要:支持传入 FPGA、处理器或 ASIC 的低压 I/O 信号

    图17 (接收器电压和电流定义)显示了接收输出电流(IO)的定义、绝对最大值为-12mA (不建议将其设计为长时间使用)。 图1和图2显示了在 VCC / VDD = 1.8V 下运行时的高电平/低电平输出电流。 这是在高/低输出电流下绘制的。 数据表第5页的 VOH 和 VOL 规格显示、这些器件 的额定 工作条件为 IOH =-4mA (VDD = 1.8V)和 IOL = 4mA (VDD = 1.8V)。

    电平转换器 可 将输出电压降至1.2V。 SN74AVC1T45-Q1支持高达500Mbps 的速率、但在降压转换为1.2V (240Mbps 或120 MHz)时、数据速率将会降低。 您是否可以降低数据速率?

    ADC 数据表应提供时序图、以展示 DDR 数据传输与输出时钟的关系。 以下是一份有用的应用手册、可帮助您了解串 行 LVDS 数据采集:了解高速 ADC 中的串行 LVDS 采集(TI.com)

    此致、Amy

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    感谢 Amy 和 Clemens 花时间进行回复。

    感谢您指出"了解串行 LVDS 采集"和  "不再进行电平转换" 应用手册。

    我有较低数据速率的解决方案、因此我特别想解决400Mbps (200 MHz 时钟、双倍速率数据)和1.2V

    我已经查看了 DS90LVRA2数据表、我担心与 SN65LVDS4的3ns 相比、7ns 的传播延迟、而传播延迟随温度的变化比 SN65LVDS4更差、后者在1.8V 时非常稳定。它具有两个接收器采用同一封装的优势、通道到通道偏斜< 600ps、我可以考虑改用它。 但仍然有关于8 mA、1.8V 时的输出电流性能的相同问题。 没有  DS90LVRA2 输出电压电平与电流消耗的图表。  

    我了解图1和2以及绝对最大电流、但想知道在采用1.8V VCC 的8 mA 下会发生什么情况。

    此致、

    Stephen

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    对于大于指定4 mA 的电流、输出晶体管可能会饱和、即 Rds (on)可能会大于典型31 Ω。其饱和程度无法预测。

    当 LVDS 接收器和 FPGA 输入之间的迹线足够短时、您不需要50 Ω 终端。 (但在接收器的输出引脚上具有大约27 Ω 的串联电阻器、您将具有大约50 Ω 的源端接。)

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    尊敬的 Stephen:

    请允许我向我们的系统工程师查询、以帮助您缩小选择范围。  我将在下周早些时候与您联系。  

    此致、Amy

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    你好,克莱门斯,谢谢你的洞察力。 我正在考虑将电阻分压器(75和150欧姆)用于驱动器输出电压、将1.8V 电压降至1.2V、因此50欧姆电阻 是偶然的、而不是有意的终端。 我需要保护 FPGA 输入免受过压影响、并且使用分压器对信号稍作微调、与添加电平转换器来完成此工作相比、时序可能更一致。 在噪声敏感性方面、它确实增加了源阻抗、而这可能对信号产生不良影响、尤其是在那些低电压电平下具有如此小的裕度。
    这个概念在 IBIS 仿真中有效,但我不确定8 mA 的可信程度。

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    谢谢 Amy

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    同样、无法保证8 mA 处的输出电压。 如果布线很短(是吗?)、我会使用750 Ω 和1500 Ω 

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    尊敬的 Stephen:

    我们的系统工程师运行一些仿真、 确定使用100:200输出分频器或这个电平转换器: SN74AXCH1T45数据表、产品信息和支持| TI.com 可能是选项。 理想选择取决于 接收器、FPGA 和负载之间的布线长度等因素。  

    谢谢您、Amy

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    您好、Amy、电平转换器对于400MHz 频率的传播延迟过大。 我们可能会选择折衷方案、将数据速率降低至200Mbps、并使用工作电压为1.8V 的性能较低的 FPGA 组

    产品页面上没有链接、是否有可用于 DS90LVRA2的 IBIS 模型?

    使用 SN65LVDS4时、10 MHz 是指最低建议工作频率? 这是否意味着它不适用于直流耦合的静态数据?

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    尊敬的 Stephen:

    我们 收到这个反馈后  对  DS90LVRA2的 IBIS 模型很感兴趣、可能很快就会推出一个。 请继续定期检查器件页面。 根据数据表、SN65LVDS4的频率限制看起来确实为10 MHz。 根据数据表的第8.3.1节、可实施外部失效防护以确保器件处于已知状态。 请参阅此帖子: SN65LVDS4:较低频率限制-接口论坛

    此致、Amy

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    谢谢 Amy、我会继续检查。 频率下限似乎妨碍了 SN65LVDS4在直流耦合非编码数据传输应用中的使用。

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    尊敬的 Stephen:

    如有任何其他问题、请联系我们。

    谢谢您、Amy