SN65LBC171和SN75LBC171：三通道差分收發(fā)器的卓越之選

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，數(shù)據(jù)通信的高效性和穩(wěn)定性至關(guān)重要。今天，我們要深入探討德州儀器（TI）推出的兩款優(yōu)秀產(chǎn)品——SN65LBC171和SN75LBC171三通道差分收發(fā)器，它們?cè)跀?shù)據(jù)傳輸方面表現(xiàn)出色，能滿足多種應(yīng)用場景的需求。

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產(chǎn)品概述

SN65LBC171和SN75LBC171是專為多點(diǎn)總線傳輸線上的雙向數(shù)據(jù)通信而設(shè)計(jì)的單片集成電路。它們將三個(gè)三態(tài)差分線路驅(qū)動(dòng)器和三個(gè)差分輸入線路接收器集成在一起，全部由單一的5V電源供電。這兩款器件適用于串行或并行數(shù)據(jù)傳輸，以及使用雙軸、帶狀或雙絞線電纜的有線外圍總線。其潛在應(yīng)用包括FAST - 20 SCSI，能夠傳輸或接收短至25 ns的數(shù)據(jù)脈沖，且偏斜小于3 ns。

主要特性

1. 高速信號(hào)傳輸：信號(hào)速率高達(dá)30 Mbps，滿足高速數(shù)據(jù)傳輸需求。
2. 寬共模總線電壓范圍：共?？偩€電壓范圍為 -7 V至12 V，適用于長電纜傳輸?shù)呐蓪?duì)線應(yīng)用。
3. 靜電放電（ESD）保護(hù)：總線端子的ESD保護(hù)超過12 kV，增強(qiáng)了器件的可靠性。
4. 過流保護(hù)：驅(qū)動(dòng)器輸出電流高達(dá) ±60 mA，具備熱關(guān)斷保護(hù)和正負(fù)電流限制功能，保障器件安全。
5. 無毛刺操作：上電、掉電時(shí)無毛刺操作，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。
6. 引腳兼容：與SN75ALS171引腳兼容，方便進(jìn)行升級(jí)和替換。
7. 多種封裝選擇：提供收縮小外形封裝（Shrink Small - Outline Package），如DB和DW封裝，以滿足不同的應(yīng)用需求。

功能與工作原理

功能表

這兩款器件的驅(qū)動(dòng)器和接收器都有明確的功能表，規(guī)定了輸入輸出的邏輯關(guān)系。例如，驅(qū)動(dòng)器在使能信號(hào)（DE和CDE）的控制下，根據(jù)輸入信號(hào)（D）輸出相應(yīng)的差分信號(hào)（A和B）；接收器則根據(jù)差分輸入信號(hào)（VA - VB）和使能信號(hào)（RE）輸出相應(yīng)的邏輯電平。

等效輸入輸出原理圖

從等效輸入輸出原理圖可以看出，驅(qū)動(dòng)器的差分輸出和接收器的差分輸入內(nèi)部連接，形成三個(gè)差分輸入/輸出（I/O）總線端口。當(dāng)驅(qū)動(dòng)器禁用或 (V_{CC}=0) 時(shí)，這些端口對(duì)總線的負(fù)載最小。

電氣特性

驅(qū)動(dòng)器部分

• 輸入鉗位電壓（VIK）：在輸入電流 (II = 18 mA) 時(shí)，輸入鉗位電壓為 -1.5 V至 -0.7 V。
• 開路輸出電壓（VO）：單端開路輸出電壓范圍為0至 (V_{CC})。
• 穩(wěn)態(tài)差分輸出電壓幅值（|VOD(SS)|）：在不同負(fù)載條件下，穩(wěn)態(tài)差分輸出電壓幅值在1 V至2.4 V之間。
• 差分輸出電壓幅值變化（?VOD）：在負(fù)載 (R = 54 Ω) 時(shí)，差分輸出電壓幅值變化在 -0.2 V至0.2 V之間。
• 穩(wěn)態(tài)共模輸出電壓（VOC(SS)）：在負(fù)載 (RL = 54 Ω)，電容 (CL = 50 pF) 時(shí)，穩(wěn)態(tài)共模輸出電壓在2 V至2.8 V之間。
• 輸入電流（II）：輸入電流范圍為 -100 μA至100 μA。
• 電源關(guān)閉時(shí)的輸出電流（IO）：當(dāng) (V_{CC}=0 V)，輸出電壓 (VO = -7 V) 至12 V時(shí)，輸出電流在 -700 μA至900 μA之間。
• 短路輸出電流（IOS）：短路輸出電流范圍為 -250 mA至250 mA。
• 電源電流（ICC）：驅(qū)動(dòng)器使能時(shí)，電源電流在14 mA至20 mA之間。

接收器部分

• 正差分輸入電壓閾值（VIT+）：正差分輸入電壓閾值為0.2 V。
• 負(fù)差分輸入電壓閾值（VIT - ）：負(fù)差分輸入電壓閾值為 -0.2 V。
• 遲滯電壓（Vhys）：遲滯電壓為40 mV。
• 高電平輸出電壓（VOH）：在差分輸入電壓 (VID = 200 mV)，輸出電流 (IOH = -8 mA) 時(shí)，高電平輸出電壓在4 V至4.7 V之間。
• 低電平輸出電壓（VOL）：在差分輸入電壓 (VID = -200 mV)，輸出電流 (IOL = -8 mA) 時(shí)，低電平輸出電壓在0 V至0.4 V之間。
• 輸入電流（II）：輸入電流范圍為 -100 μA至100 μA。
• 輸入電阻（RI）：輸入電阻為12 kΩ。
• 電源電流（ICC）：接收器使能時(shí)，電源電流為16 mA。

開關(guān)特性

驅(qū)動(dòng)器開關(guān)特性

• 差分輸出傳播延遲：低到高的傳播延遲（tPLH）在3 ns至12 ns之間，高到低的傳播延遲（tPHL）在3 ns至11 ns之間。
• 差分輸出上升時(shí)間（tr）和下降時(shí)間（tf）：在負(fù)載 (RL = 54 Ω)，電容 (CL = 50 pF) 時(shí)，上升時(shí)間和下降時(shí)間在3 ns至11 ns之間。
• 脈沖偏斜（tsk(p)）：脈沖偏斜在2 ns至3 ns之間。
• 輸出偏斜（tsk(o)）：輸出偏斜為1.5 ns。
• 器件間偏斜（tsk(pp)）：器件間偏斜在2 ns至2.5 ns之間。

接收器開關(guān)特性

• 傳播延遲時(shí)間：低到高和高到低的傳播延遲時(shí)間在7 ns至16 ns之間。
• 接收器輸出上升時(shí)間和下降時(shí)間：上升時(shí)間和下降時(shí)間在1.3 ns至3 ns之間。
• 接收器輸出使能時(shí)間和禁用時(shí)間：使能時(shí)間和禁用時(shí)間在26 ns至40 ns之間。
• 脈沖偏斜（tsk(p)）：脈沖偏斜為2 ns。
• 輸出偏斜（tsk(o)）：輸出偏斜為1.5 ns。
• 器件間偏斜（tsk(pp)）：器件間偏斜為3 ns。

典型特性

差分輸出電壓與輸出電流和溫度的關(guān)系

從典型特性曲線可以看出，差分輸出電壓與輸出電流和環(huán)境溫度有關(guān)。在不同的電源電壓（(V{CC}=4.75 V)、(V{CC}=5 V)、(V_{CC}=5.25 V)）下，差分輸出電壓隨輸出電流和溫度的變化而變化。

驅(qū)動(dòng)器傳播延遲與溫度和信號(hào)速率的關(guān)系

驅(qū)動(dòng)器傳播延遲受環(huán)境溫度和信號(hào)速率的影響。在不同的負(fù)載條件下（SCSI負(fù)載和RS - 485負(fù)載），傳播延遲隨溫度的升高而增加，隨信號(hào)速率的提高而變化。

電源電流與信號(hào)速率的關(guān)系

電源電流隨信號(hào)速率的增加而增加。當(dāng)所有三個(gè)通道都驅(qū)動(dòng)時(shí)，電源電流在不同的信號(hào)速率下呈現(xiàn)出相應(yīng)的變化。

封裝與訂購信息

封裝類型

提供兩種封裝類型：塑料小外形封裝（PLASTIC SMALL - OUTLINE，JEDEC MS - 013）和塑料收縮小外形封裝（PLASTIC SHRINK SMALL - OUTLINE，JEDEC MO - 150）。

訂購選項(xiàng)

根據(jù)工作溫度范圍和封裝類型，有多種訂購選項(xiàng)可供選擇，如SN65LBC171DB、SN65LBC171DW、SN75LBC171DB等。同時(shí)，還提供帶卷裝（taped and reel）的選項(xiàng)，只需在型號(hào)后添加“R”后綴。

總結(jié)

SN65LBC171和SN75LBC171三通道差分收發(fā)器以其高速、穩(wěn)定、可靠的性能，為數(shù)據(jù)通信應(yīng)用提供了優(yōu)秀的解決方案。無論是在工業(yè)自動(dòng)化、通信設(shè)備還是其他領(lǐng)域，它們都能發(fā)揮重要作用。作為電子工程師，在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)時(shí)，不妨考慮這兩款器件，相信它們會(huì)給你的設(shè)計(jì)帶來意想不到的效果。你在實(shí)際應(yīng)用中是否使用過類似的差分收發(fā)器呢？遇到過哪些問題？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。