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)計要點，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

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，方便工程師根據(jù)實際需求進行選擇。

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 85Mpps（百萬像素/秒），像素時鐘頻率范圍為 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，有效減少了對其他設(shè)備的干擾。

4. 低功耗設(shè)計

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

5. 其他特性

支持擴頻時鐘（SSC），可選上升或下降時鐘沿觸發(fā)輸入，ESD 達到 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)用場景十分豐富，涵蓋了人機界面（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 在單個集成電路中包含 4 個 7 位并行負載串行輸出移位寄存器、1 個 7 時鐘合成器以及 5 個低電壓差動信號（LVDS）驅(qū)動器。

2. 數(shù)據(jù)傳輸過程

發(fā)送數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)位 D0 至 D27 會在輸入時鐘信號（CLKIN）邊沿全部加載到寄存器中?？赏ㄟ^時鐘選擇（CLKSEL）引腳來選擇時鐘的上升沿或下降沿。CLKIN 的頻率會實現(xiàn)比率為 7 的倍增，然后用于以串行方式以 7 位時間片解除數(shù)據(jù)寄存器的負載。接著會將 4 個串行數(shù)據(jù)流和鎖相時鐘（CLKOUT）輸出至 LVDS 輸出驅(qū)動器，CLKOUT 的頻率與輸入時鐘（CLKIN）相同。

四、設(shè)計要點與注意事項

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題。例如，當 IOVCC 上電而其他電源域仍斷電連接到 GND 時，SHTDN 的輸入電平此時不重要；當所有 3.3 - V 電源域上電而 IOVCC 仍斷電到 GND 時，所有 I/O 會被檢測為邏輯 HIGH，連接 SHTDN 到 GND 仍會被解釋為邏輯 HIGH，LVDS 輸出級會開啟，此時功耗比待機模式高，但低于正常模式。

2. 時鐘選擇

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

3. 低功耗模式

通過低電平有效輸入 SHTDN# 可將 SN65LVDS93B 置于低功耗模式。將引腳 SHTDN# 連接到 GND 會抑制時鐘并關(guān)閉 LVDS 輸出驅(qū)動器，以降低功耗；該信號為低電平時會將所有內(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)計時，TI 建議在器件下方設(shè)置一個公共 GND 層，并將所有接地端子直接連接到該平面。同時，要注意避免走線出現(xiàn)直角彎，盡量采用兩個 45° 角或圓形彎來減少輻射和阻抗變化。此外，要將高速信號（如時鐘信號）與低速信號、數(shù)字信號與模擬信號分開布局，以減少串擾。

五、總結(jié)

SN65LVDS93B 以其高速的數(shù)據(jù)傳輸能力、低功耗設(shè)計、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)計中的理想選擇。在實際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體的設(shè)計需求，合理選擇電源供應(yīng)、時鐘觸發(fā)方式和 PCB 布局，以充分發(fā)揮該器件的性能優(yōu)勢。同時，在設(shè)計過程中要嚴格遵循相關(guān)的規(guī)范和注意事項，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。你在使用 SN65LVDS93B 過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。