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lvds原理

LVDS(Low Voltage Differential Signaling)是一種低電壓差分信號技術,它通過一對差分PCB線對或平衡電纜傳輸數據。LVDS的核心原理在於使用低壓擺幅和低電流驅動輸出,這使得信號在傳輸過程中具有低噪聲和低功耗的特點。

在LVDS系統中,傳送端通過一個恆流源(通常是3.5mA)驅動差分線對,由於接收端的直流輸入阻抗很高,大部分驅動電流會直接流過100歐姆的終端電阻,在接收器輸入端產生約350mV的電壓信號。當傳送端的狀態發生變化時,通過改變流經電阻的電流方向來產生「0」或「1」的邏輯狀態。

LVDS技術還具有良好的電磁干擾(EMI)特性,因為差分信號傳輸可以減小電磁輻射,同時由於兩條信號線周圍的電磁場相互抵消,差分信號傳輸比單線信號傳輸具有更小的電磁輻射。此外,LVDS的接收器至少可以承受±1V的驅動器與接收器之間的地電壓變化,建議接收器的輸入電壓範圍為0V至+2.4V。

LVDS接口電路的設計要求設計者具備高速單板設計的經驗,並了解差分信號的理論。設計高速差分板時,需要注意以下幾點:

使用至少4層的PCB板,包括信號層、地層、電源層和TTL信號層。

使TTL信號和LVDS信號相互隔離,最好將它們放在由電源/地層隔離的不同層上。

使LVDS的驅動器和接收器儘可能靠近連線器的LVDS端。

使用分散式的多個電容來旁路LVDS設備,並建議表面貼電容靠近電源/地層管腳放置。

LVDS技術廣泛套用於高速數據傳輸和信號處理領域,能夠提供高數據傳輸率和低功耗,同時保持優異的電磁兼容性。