近年来,随着互联网、移动终端、传感器的蓬勃发展,实时监测、远程协作、数据管理等技术被广泛应用,极大地提高了生产效率。收发器作为通信传输的关键部件越来越受到人们的重视。基于RS-422标准的收发器采用了平衡传输方式,可以抑制环境噪声的干扰,提高传输距离和速率。低于100Kbps速率下可获得最大传输距离1200m,10m以内可获得最高速率10Mbps,总线上最多可驱动10个接收器。其优势十分明显,因此研究和设计基于RS-422标准的接收器具有重大意义。本文对接收器进行了深入研究,依据EIA的RS-422标准,采用华虹0.35μm BCD工艺,设计了一款双通道的差分线接收器。首先,根据RS-422标准对接收器的电学特性的规定和应用需求,制定了主要参数指标,完成了电路系统架构设计,划分了电路功能模块,明确了各个模块在线接收器电路中的作用,包括滞回比较电路、输出级电路、电流源电路以及ESD保护电路,并选定了工艺和器件类型。然后,基于工艺提供的器件模型,完成各个模块电路的设计,利用Spectre仿真工具对接收器进行仿真和优化,使得各项参数满足要求。比较器设计重点在于差分比较器设计以实现平衡传输方式,提高输入共模电平电压范围;正反馈设计以实现内建迟滞电压,提高抗噪声能力。输出级的设计重点在于实现逻辑电平转换和提高转换速率,采用肖特基二极管钳制集电结电压来降低饱和深度以减少基区载流子存储。采用达林顿结构增大电流放大能力。采用有源泄放网络泄放基区载流子以提高电平转换速度。最后,使用Virtuoso Layout Editor工具进行版图设计,使用Calibre工具对版图进行检查,主要包括三个步骤:(1)检查版图图形是否满足设计规则,即DRC;(2)检查版图和电路是否等价,主要是连接关系,即LVS;(3)从版图中提取包含寄生参数的电路网表,即LPE;然后,对从版图提取的包含寄生参数的电路网表进行了仿真验证,根据结果优化了版图,仿真结果全部满足参数要求,表明版图设计合理。版图后仿真结果表明,所设计的双差分线接收器的各项参数均达到设计要求。其工作温度范围为-55℃?125℃,输入共模电压范围为-7V?+7V,内建迟滞电压为264mV,输出电压兼容TTL/CMOS电平,传输速度高达10Mbps,接口电平兼容RS-423接收器,可以和RS-423驱动器联合使用。