• LVDS技術原理及詳細介紹

    發布時間:2022-07-06

    目前6.5寸及以上的液晶屏大多是LVDS接口,而LVDS接口屏幕主要用于工業控制行業,技術性強。讓我們介紹一下LVDS接口的一些基本知識。

    LVDS詳細介紹了接口技術的原理

    銅線可以支持千兆位以上的數據傳輸??梢源_保銅導線能夠支持千兆位以上的數據傳輸。

    1 、LVDS的 介紹

    LVDS(Low Voltage Differential Signaling)它是一種低擺幅差分信號技術,使信號處于差分狀態PCB 在線對或平衡電纜上有數百條線Mbps 低壓振幅和低電流驅動輸出實現低噪聲和低功耗。

    五V電源的使用簡化了不同技術與制造商邏輯電路之間的界面。然而,隨著集成電路的發展和對更高數據速率的要求,低壓電源已成為迫切需要。降低電源電壓不僅降低了高密度集成電路的功耗,而且還減少了芯片內部的散熱,有助于提高集成度。

    LVDS接受器至少可以承受±1V由于驅動器與接收器之間的電壓變化值。LVDS 典型的驅動器偏置電壓是 1.2V,接收器電壓變化、驅動器的偏置電壓和輕度耦合的噪聲之和在接收器的輸入端相對于接收器的地面是共模電壓。該共模范圍為: 0.2V~ 2.2V。建議接收器的輸入電壓范圍為:0V~ 2.4V。

    2 、LVDS 系統設計

    LVDS 系統設計要求設計師具備超高速單板設計的經驗,了解差分信號的理論。設計高速差分板并不難。讓我們簡要介紹一下注意事項。

    2.1 PCB 板

    (A)至少4層PCB 板(從頂層到底層):LVDS 信號層、地層、電源層TTL 信號層;

    (B)使TTL 的信號和LVDS 信號相互隔離,否則TTL信號可能會耦合LVDS 網上,較好是將軍TTL和LVDS 將信號放地層隔離的不同層放置信號;

    (C)使LVDS驅動器和接收器盡可能靠近連接器LVDS 端;

    (D)使用多個分布式電容旁路LVDS 設備表面貼電容靠近電源/地層管腳;

    (E)粗線應用于電源層和地層,而不是50Ω 布線規則;

    (F)保持PCB 地線層返回路徑寬而短;

    (G)應使用地層返回銅線(gu9ound return wire)連接兩個系統地層的電纜;

    (H) 將多個孔(至少兩個)連接到電源層(線)和地層(線),表面貼電容可直接焊接到過孔焊盤,減少線頭。

    2.2 板上導線

    (A) 微波傳輸線(microstrip)和帶狀線(stripline)性能好;

    (B) 微波傳輸線的優點:一般擁有更高的差分阻抗、不需要額外的過孔;

    (C) 帶狀線在信號間提供了更好的屏蔽。

    2.3 差分線

    (A)使用與傳輸媒體的差分阻抗和終端電阻匹配的控制阻抗線,使差分線盡可能靠近集成芯片(距離小于10mm),減少反射,確保耦合噪聲為共模噪聲;

    (B)使差分線對的長度相互匹配,以減少信號的扭曲,防止信號之間的相位差導致電磁輻射;

    (C)不僅要依靠自動布線功能,還要仔細修改,實現差分阻抗匹配和差分線隔離;

    (D)盡量減少過孔等導致線路不連續性的因素;

    (E)避免90,這將導致不連續的電阻值°使用圓弧或45°折線代替;

    (F)兩條線之間的距離應盡可能縮短,以保持接收器的共模抑制能力。在印刷板上,兩條差分線之間的距離應盡可能一致,以避免差分阻抗的不連續性。

    2.4 終端

    (A)使用終端電阻實現差分傳輸線的較大匹配,電阻值一般為90~130Ω 系統還需要該終端的電阻來產生正常工作的差異電壓;

    (B)較好在差分線上使用精度為1~2%的表面電阻,必要時也可使用50個電阻Ω 電阻,并在中間通過電容接地過濾共模噪聲。

    2.5 未使用的管腳

    所有未使用的LVDS 接收器輸入管腳懸空,所有未使用的接收器LVDS和TTL 懸掛輸出管腳,懸掛未使用的管腳TTL 發送/驅動器輸入和控制/使能管腳接電源或者地。

    2.6 選擇媒體(電纜和連接器)

    (A)使用受控阻抗媒體,差異阻抗約為100Ω,不會引入較大的阻抗不連續性;

    (B)在降低噪音和提高信號質量方面,平衡電纜(如雙絞線對)通常優于不平衡電纜;

    (C)電纜長度小于0.5m 大部分電纜都能有效工作,距離為0.5m~10m之間時,CAT

    3(Categiory 3)雙絞線對電纜效果好,便宜,容易買到,距離大于10m 當需要高速時,建議使用CAT 5 雙絞線對


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