LVDS 接收器故障安全偏置网络

发布日期：2024-05-09

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LVDS 数据线接收器采用集成有故障保护偏置电阻的故障保护偏置网络设计。为了提高其抗噪能力并增强其故障保护操作的可靠性，本文将帮助您了解如何在网络中添加和计算额外的故障保护偏置电阻。还提供了在其驱动器和接收器卡上采用 ESD 二极管网络的应用示例。

LVDS 数据线接收器采用集成有故障保护偏置电阻的故障保护偏置网络设计。为了提高其抗噪能力并增强其故障保护操作的可靠性，本文将帮助您了解如何在网络中添加和计算额外的故障保护偏置电阻。还提供了在其驱动器和接收器卡上采用 ESD 二极管网络的应用示例。

外部辅助故障保护电阻

某些应用（尤其是嘈杂的环境）可能需要额外的故障安全保护。添加外部故障保护电阻可能会产生超出接收器提供的更大的噪声容限。选择外部故障保护电阻可以防止差分噪声，并对 LVDS 信号的信号完整性影响。额外的故障保护电流往往会导致 LVDS 信号的对称性“不平衡”，这在低数据速率下不应成为问题，但在较高数据速率下可能会加剧。

应使用什么电阻值？

对于采用内部故障安全偏置设计的 Fairchild LVDS 接收器，它们的内部偏置电压通常为 ? 20 至 35 mV（图 1）。在电缆应用中，接收器并不总是由发射器驱动，并且接收器输入上可能存在超过 20 mV 的差分噪声，因此应考虑额外的故障保护电阻。应指定电阻值以克服差分噪声并对驱动器电流的影响。图 1 说明了典型的差分输入电压与接收器逻辑输出状态的关系。

LVDS 接收器故障安全偏置网络

差分输入电压与接收器输出电压。

应测量预期的差分噪声量并选择电阻值来克服该噪声。VFSB 是 Rt 电阻器两端产生的偏移电压，外部电阻器值应足以克服差分噪声。让 VFSB 太大会抵消驱动器环路电流对信号完整性的影响。注意使用屏蔽电缆可以减少差分噪声。

点对点应用示例

在涉及电信设备中同一机柜内设备机架之间通信的应用中，系统问题可能会影响 LVDS 接收器的正确“故障安全”操作。在系统环境内的特定故障安全条件下，接收器输出可能不会断言“故障安全”（逻辑高），因为系统噪声或其他电路（例如 ESD 保护二极管）的存在可能会妨碍集成故障安全功能的有效性。

LVDS 接收器故障安全偏置网络

具有外部故障保护电阻器和 ESD 保护二极管的点对点电路应用。

接收器内部的故障安全电路设计用于提供/吸收少量电流，为浮动接收器输入、短路输入和端接输入提供故障安全保护。然而，应用环境和某些条件可能会产生差分噪声，导致接收器振荡并且无法维持已知的故障安全状态。可能需要外部故障保护电阻来增加或改善噪声容限，以确保在所有故障条件下可靠的故障保护操作。请参阅图 2 作为外部故障保护偏置电阻网络的示例。

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