LVDS(低電壓差分信號)原理簡介-RF/微波-電子元件技術網

你的位置：首頁 > RF/微波 > 正文

LVDS(低電壓差分信號)原理簡介

發布時間：2019-10-21 責任編輯：lina

【導讀】LVDS：Low Voltage Differential Signaling，低電壓差分信號。 LVDS傳輸支持速率一般在155Mbps（大約為77MHZ）以上。

1 、LVDS信號介紹

LVDS：Low Voltage Differential Signaling，低電壓差分信號。

LVDS傳輸支持速率一般在155Mbps（大約為77MHZ）以上。

LVDS是一種低擺幅的差分信號技術，它使得信號能在差分PCB線對或平衡電纜上以幾百Mbps的速率傳輸，其低壓幅和低電流驅動輸出實現了低噪聲和低功耗。

IEEE在兩個標準中對LVDS信號進行了定義。ANSI/TIA/EIA-644中，推薦最大速率為655Mbps，理論極限速率為1.923Mbps。

1.1 LVDS信號傳輸組成

LVDS(低電壓差分信號)原理簡介

圖1 LVDS信號傳輸組成圖

LVDS信號傳輸一般由三部分組成：差分信號發送器，差分信號互聯器，差分信號接收器。

差分信號發送器：將非平衡傳輸的TTL信號轉換成平衡傳輸的LVDS信號。通常由一個IC來完成，如：DS90C031

差分信號接收器：將平衡傳輸的LVDS信號轉換成非平衡傳輸的TTL信號。通常由一個IC來完成，如：DS90C032

差分信號互聯器：包括聯接線（電纜或者PCB走線），終端匹配電阻。按照IEEE規定，電阻為100歐。我們通常選擇為100，120歐。

1.2 LVDS信號電平特性

LVDS物理接口使用1.2V偏置電壓作為基準，提供大約400mV擺幅。

LVDS驅動器由一個驅動差分線對的電流源組成（通常電流為3.5mA），LVDS接收器具有很高的輸入阻抗，因此驅動器輸出的電流大部分都流過100Ω　的匹配電阻，並在接收器的輸入端產生大約350mV 的電壓。

電流源為恒流特性，終端電阻在100――120歐姆之間，則電壓擺動幅度為：3.5mA * 100 = 350mV ；3.5mA * 120 = 420mV 。

下圖為LVDS與PECL（光收發器使用的電平）電平變化。

LVDS(低電壓差分信號)原理簡介

圖2 LVDS與PECL電平圖示

由邏輯“0”電平變化到邏輯“1”電平是需要時間的。

由於LVDS信號物理電平變化在0。85――1。55V之間，其由邏輯“0”電平到邏輯“1”電平變化的時間比TTL電平要快得多，所以LVDS更適合用來傳輸高速變化信號。其低壓特點，功耗也低。

采用低壓技術適應高速變化信號，在微電子設計中的例子很多，如：FPGA芯片的內核供電電壓為2。5V或1.8V；PC機的CPU內核電壓，PIII800EB為1.8V；數據傳輸領域中很多功能芯片都采用低電壓技術。

1.3 差分信號抗噪特性

從差分信號傳輸線路上可以看出，若是理想狀況，線路沒有幹擾時，

在發送側，可以形象理解為：

IN=IN+-IN-

在接收側，可以理解為：

IN+-IN-=OUT

所以：

OUT=IN

在實際線路傳輸中，線路存在幹擾，並且同時出現在差分線對上，

在發送側，仍然是：

IN=IN+-IN-

線路傳輸幹擾同時存在於差分對上，假設幹擾為q，則接收則：

(IN++q)-(IN--q)=IN+-IN-=OUT

所以：

OUT=IN

噪聲被抑止掉。

上述可以形象理解差分方式抑止噪聲的能力。在實際芯片中，是在噪聲容限內，采用“比較”及“量化”來處理的。

LVDS接收器可以承受至少±1V的驅動器與接收器之間的地的電壓變化。由於LVDS驅動器典型的偏置電壓為+1.2V，地的電壓變化、驅動器偏置電壓以及輕度耦合到的噪聲之和，在接收器的輸入端相對於接收器的地是共模電壓。這個共模範圍是：+0.2V～+2.2V。建議接收器的輸入電壓範圍為：0V～+2.4V。

抑止共模噪聲是DS（差分信號）的共同特性，如RS485,RS422電平，采用差分平衡傳輸，由於其電平幅度大，更不容易受幹擾，適合工業現場不太惡劣環境下通訊。

推薦閱讀：
2019 Arm年度技術論壇召開在即，改變世界的計算解決方案
如何利用鐵電存儲器提高汽車應用的可靠性？
MEMS為何獨領風騷？看完這篇秒懂！
總結關於直流電防接反電路
二極管的參數有哪些？

要采購電纜麼，點這裏了解一下價格!

上一篇：第94屆中國電子展看點有哪些？我們為您劃重點

下一篇：車聯網射頻器件麵臨的挑戰

特別推薦

技術文章更多>>

技術白皮書下載更多>>

熱門搜索

友情鏈接(QQ：317243736)

我愛方案網 ICGOO元器件商城創芯在線檢測芯片查詢天天IC網電子產品世界無線通信模塊控製工程網電子開發網電子技術應用與非網世紀電源網 21ic電子技術資料下載電源網電子發燒友網中電網中國工業電器網連接器礦山設備網工博士智慧農業工業路由器天工網乾坤芯電子元器件采購網亞馬遜KOL 聚合物鋰電池工業自動化設備企業查詢工業路由器元器件商城連接器 USB中文網今日招標網塑料機械網農業機械中國IT產經新聞網高低溫試驗箱

關閉

關閉