LVDS连接线 LVDS技术原理及详细介绍

目前6.5英寸及以上的液晶屏多为LVDS接口，LVDS接口的屏主要用于工业控制行业，技术比较强。以下是LVDS接口的一些基本知识。

LVDS接口技术的原理及详细介绍

如今，随着互联网的日益普及，各种通信设备逐渐受到消费者的欢迎，这使得对数据传输的需求急剧增加。此外，高分辨率电视、数字电视和彩色图像都需要更高的带宽。因此，系统设计工程师必须依靠模拟技术来设计电路系统并支持数据传输。低压差分信号传输技术(简称LVDS)就是这样一种模拟技术，工程师们可以很好地利用这种技术来设计混合信号系统。LVDS采用高速模拟电路技术，可以保证铜线支持千兆以上的数据传输。

1.LVDS简介

Lvds(低压差分信号)是一种低摆幅差分信号技术，使信号能够在差分PCB对或平衡电缆上以数百Mbps的速度传输，其低电压幅度和低电流驱动输出实现低噪声、低功耗。

近几十年来，5V电源的使用简化了不同技术与厂商逻辑电路之间的接口。然而，随着集成电路的发展和对更高数据速率的要求，低压电源已经成为一种迫切的需求。降低电源电压不仅降低了高密度集成电路的功耗，还降低了芯片内部的散热，有助于提高集成度。

LVDS接收器至少能承受1V驱动器和接收器之间的接地电压变化值。因为LVDS驱动器的典型偏置电压为+1.2V，所以地电压变化、驱动器偏置电压和轻微耦合噪声之和是接收器输入端相对于接收器地的共模电压。该共模范围为+0.2v ~+2.2v，建议接收机输入电压范围为0v ~+2.4v。

2.LVDS系统设计

LVDS系统设计要求设计人员具有超高速单板设计经验，并了解差分信号理论。设计一个高速差分板并不难，简单介绍一下注意事项。

2.1印刷电路板

(a)使用至少4层印刷电路板(从上到下):LVDS信号层、地层、电源层和TTL信号层；

(二)将LVDS信号与四线制信号分开，否则四线制信号可能会耦合到LVDS线路。最好将TTL和LVDS信号放在由电源/地层分隔的不同层上；

(c)使LVDS驱动器和接收器尽可能靠近连接器的LVDS端；

使用多个分布式电容器绕过LVDS设备，表面安装电容器靠近电源/接地引脚放置；

(e)供电层和地层应使用粗线，不应使用50ω布线规则；

(f)保持印刷电路板接地层的回路宽而短；

(g)两个系统的地层应通过使用古9号回线的电缆连接；

(h)使用多个孔(至少两个孔)连接到电源层(线)和接地层(线)，并且表面安装电容器可以直接焊接到通孔焊盘以减少导线末端。

2.2车载导体

(a)微波传输线(微带)和带状线(带状线)性能较好；

(b)微波传输线的优点:一般具有较高的差分阻抗，不需要额外的过孔；

(c)带状线能更好地屏蔽信号。

2.3差分线路

(a)使用与传输介质的差分阻抗和终端电阻相匹配的受控阻抗线，并在离开集成芯片后立即使差分线对尽可能彼此靠近(距离小于10毫米),这可以减少反射并确保耦合噪声是共模噪声；

(b)使差分对的长度彼此匹配，以减少信号的失真并防止信号之间的相位差引起电磁辐射；

(c)不要单纯依靠自动接线功能，而是仔细修改实现差分阻抗匹配，实现差分线路隔离；

(d)尽量减少会导致线路不连续的过孔和其他因素；

(e)避免会导致电阻值不连续的90°布线，改用圆弧或45°折线；

在差分对中，两条线之间的距离应尽可能缩短，以保持接收机的共模抑制能力。在印刷电路板上，两条差分线之间的距离应尽可能一致，以避免差分阻抗的不连续性。

2.4终端

(a)终端电阻用于实现差分传输线的最大匹配，电阻值一般在90 ~ 130ω之间。系统正常运行还需要端子电阻产生差分电压；

(b)最好使用精度为1 ~ 2%的表贴电阻来跨越差分线。如有必要，可以使用两个电阻各为50ω的电阻，中间有一个电容接地，以滤除共模噪声。

2.5未使用的引脚

所有未使用的LVDS接收器输入引脚悬空空，所有未使用的LVDS和TTL输出引脚悬空空，未使用的TTL传输/驱动器输入和控制/使能引脚连接到电源或接地。

2.6介质(电缆和连接器)选择

(a)使用可控阻抗介质，差分阻抗约为100ω，不会引入大的阻抗不连续性；

(b)平衡电缆(如双绞线)在降低噪音和提高信号质量方面通常优于不平衡电缆；

(c)当电缆长度小于0.5m时，大部分电缆可以有效工作；当距离在0.5米和10米之间时

3(3类)双绞线有效，便宜，容易买到。当距离大于10m且需要高速时，建议使用5类双绞线

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