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[讨论] LVDS线怎么区分正向与反向?

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发表于 2024-11-22 15:37:35 | 显示全部楼层 |阅读模式
1994年,美国国家半导体公司(National Semiconductor)提出一种新的高速信号传输电平标准:LVDS,并沿用至今。


那么,什么是LVDS呢?
● L - Low(低)
● V - Voltage(电压)
● D - Differential(差分)
● S - Signaling(信号)


顾名思义,LVDS即为“低电压差分信号”,那么,它的主要特点就可以拆分为两点:“低电压”和“差分”。

低电压
LVDS信号的电压摆幅很小,一般在350mV左右,而电流驱动输出只有3.5mA(100Ω终端)
差分
区别于传统的“信号线+地线”的“单端”传输,通过“信号线+信号线”的“作差”传输方式,由一对差分PCB走线或平衡电缆完成数据信号的传输工作。


相比于单端信号,在使用差分信号后,会从一根信号线变成一对信号线,LVDS的布线面积和接口复杂度必然会增大,而且需要匹配特殊的终端电阻,因此对占用空间和生产成本必然会升高。
但是相比较于复杂的使用环境,LVDS的优势也同样明显。


01
功耗低

LVDS驱动器由一个驱动差分线对的电流源组成,通常为3.5mA;
LVDS接收器具有很高的输入阻抗,匹配的终端电阻为100Ω,因此在接收器的输入端可产生大约350mV的电压。

LVDS工作图

02
对“地”要求低

理想状态下,我们通常是将“地”作为0电势点,但在实际的环境应用和工业生产中并非如此,“地”是一种存在很大变数的东西。

比如传输的两端视作A、B两点,由于电流存在一定的变化(比如忽大忽小),且线的结构布局也并非一成不变(因设备运动而忽远忽近),所以“地”就会产生一定的电压波动。
那么从A的角度看起来是1.2V,从B的角度看起来可能只有1V了,那么就会在其中产生误差,这就是地电势差对单端信号的影响

而LVDS是一对信号线的“差分信号”,由于两个信号都是相对于地的 ,当地电势发生变化时,两个信号会同时上下浮动,两根线之间的电压差却很少发生变化。
所以只要地电势的变化在一定范围内,差分信号可以几乎不受影响。



03
噪声低

如果外部环境,始终存在一个0.2V的电磁干扰源,那么单端信号始终会受到这个电磁干扰。

而对于差分信号,因为其两根信号线都受到这个电磁干扰,进行差分之后,这个电磁干扰便相减消去了。所以LVDS能有效抵消共模噪声和电磁干扰,具备较强的抗噪声能力。

tips:在图像数据的传输过程中,噪声越低,图像成像质量就越好。



04
多用途

LVDS定义在2个国际标准中:IEEE P1596.3(1996 年3 月通过),主要面向SCI(ScalableCoherent Interface),定义了LVDS的电特性,还定义了SCI协议中包交换时的编码;ANSI / EIA - 644(1995年11月通过),主要定义了LVDS的电特性,并建议了655 Mb / s的最大速率和1.823Gb/s的无失真媒质上的理论极限速率。

在2个标准中都指定了与物理媒质无关的特性,这保证了LVDS能成为多用途的接口标准。


< 12G-SDI编码板-可连接LVDS线 >


[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]LVDS线的正向和反向
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]在日本KEL出的协议中,并未对LVDS线的正向和反向进行区分;但是在工业的实际应用中,LVDS线其实是存在正向和反向之分的。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]所以有很多上门咨询的客户,不懂得如何区分LVDS线的正向和反向。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]下面轩展王工,教你学会如何快速区分LVDS线的正向和反向的视频,有兴趣的不妨点击看看。

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