浅谈LVDS接收器故障安全偏置网络

LVDS数据线接收器设计有集成了故障安全偏置电阻器的故障安全偏置网络。为了提高其抗噪能力并提高其故障保护操作的真实性，本文将帮助您了解如何在网络中添加和计算其他故障保护偏置电阻器。还提供了一个在驱动器和接收器卡上采用ESD二极管网络的应用示例。

外部辅助故障安全电阻

某些应用程序（尤其是嘈杂的环境）可能会保证需要额外的故障安全保护。添加外部故障安全电阻器可能会产生比接收器提供的噪声容限更大的噪声容限。可以选择外部故障安全电阻来防止差分噪声，并且对LVDS信号的信号完整性影响最小。额外的故障安全电流将趋于“失衡” LVDS信号的对称性，这在低数据速率下不成问题，但在较高数据速率下可能会加剧。

应该使用什么电阻值？

对于设计有内部故障保护偏置的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，接收器将不总是由发送器驱动，并且接收器输入上可能存在超过20 mV的差分噪声，应考虑使用额外的故障保护电阻。应指定电阻值，以克服差分噪声并使对驱动器电流的影响最小。图1说明了典型的差分输入电压与接收器的逻辑输出状态之间的关系。

差分输入电压与接收器输出电压之比。

应该测量预期的差分噪声量，并选择电阻值以克服该噪声。VFSB是在Rt电阻两端产生的偏移电压，外部电阻值应足以克服差分噪声。使VFSB太大会抵消驱动器环路电流，从而影响信号的信号完整性。注意使用屏蔽电缆可以减少差分噪声。

点对点应用示例

在涉及电信设备中通常位于同一机柜内的设备机架之间进行通信的应用中，系统问题可能会影响LVDS接收器的正确“故障安全”操作。由于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，因此在系统环境中特定故障安全条件下，潜在的接收器输出将不会断言“故障安全”（逻辑高）。

具有外部故障安全电阻和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旨在提供/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保护。但是，应用程序环境和某些条件可能会产生差分噪声，从而导致接收器振荡并无法维持已知的故障安全状态。可能需要外部故障安全电阻来增加或改善噪声容限，以确保在所有故障条件下都能可靠地进行故障安全操作。请参考图2，作为外部故障安全偏置电阻器网络的示例。