Mostrar el principio de la tecnología de interfaz LVDS e introducción detallada

Después del desarrollo del Departamento de Investigación y Desarrollo de Tecnología de Shenzhen Hongjia, nuestra empresa ha dominado la tecnología madura de pantalla LCD LVDS. Actualmente, hay pantallas LVDS de 2,6 pulgadas con una resolución de 800*480 y pantallas LVDS de 7 pulgadas con una resolución de 1024*600 en producción en masa. Y LVDS de 8 pulgadas y LVDS de 10,1 pulgadas. Se utiliza principalmente en grupos de clientes de control industrial y personalización industrial.
Principio técnico de LVDS e introducción detallada.
Con la creciente popularidad de Internet, todo tipo de dispositivos de comunicación se están volviendo cada vez más populares entre los consumidores, lo que conduce a un fuerte aumento en la demanda de transmisión de datos. Además, la televisión digital, la televisión de alta definición y las imágenes en color requieren un mayor ancho de banda. Por lo tanto, los ingenieros de diseño de sistemas deben confiar en la tecnología analógica para diseñar sistemas de circuitos y soportar la transmisión de datos. La señalización diferencial de bajo voltaje (LVDS para abreviar) es una de esas tecnologías analógicas que los ingenieros pueden utilizar para diseñar sistemas de señales mixtas. LVDS utiliza tecnología de circuito analógico de alta velocidad para garantizar que los cables de cobre puedan admitir la transmisión de datos por encima de gigabits.
1 Introducción a LVDS
LVDS (señalización diferencial de bajo voltaje) es una tecnología de señal diferencial de baja oscilación que permite transmitir señales a una velocidad de varios cientos de Mbps en pares de PCB diferenciales o cables balanceados. Su amplitud de bajo voltaje y su salida de accionamiento de baja corriente logran un bajo nivel de ruido y un bajo consumo de energía.
Durante décadas, el uso de una fuente de alimentación de 5 V ha simplificado la interfaz entre circuitos lógicos de diferentes tecnologías y proveedores. Sin embargo, con el desarrollo de los circuitos integrados y la necesidad de velocidades de datos más altas, el suministro de energía de bajo voltaje se ha convertido en una necesidad urgente. Reducir el voltaje de la fuente de alimentación no solo reduce el consumo de energía de los circuitos integrados de alta densidad, sino que también reduce la disipación de calor dentro del chip, lo que ayuda a mejorar el nivel de integración.
Los receptores LVDS pueden tolerar variaciones de al menos ±1 V en el voltaje de tierra entre el controlador y el receptor. Dado que el voltaje de polarización típico del controlador LVDS es +1,2 V, la suma de la variación de voltaje de tierra, el voltaje de polarización del controlador y el ruido acoplado ligeramente es un voltaje de modo común en la entrada del receptor con respecto al tierra del receptor. Este rango de modo común es: +0,2 V ~ +2,2 V. El rango de voltaje de entrada sugerido del receptor es: 0V～+2.4V.
2 Diseño del sistema LVDS
El diseño del sistema LVDS requiere que el diseñador tenga experiencia en el diseño de placa única de velocidad ultraalta y comprenda la teoría de la señalización diferencial. No es muy difícil diseñar un tablero diferencial de alta velocidad. A continuación se presentarán brevemente los puntos de atención.
2.1 placa PCB
(A) Utilice al menos 4 capas de PCB (de arriba a abajo): capa de señal LVDS, capa de tierra, capa de alimentación, capa de señal TTL;
(B) Aísle la señal TTL y la señal LVDS entre sí; de lo contrario, TTL puede acoplarse a la línea LVDS; es mejor colocar las señales TTL y LVDS en diferentes capas separadas por alimentación/tierra;
(C) Ubique el controlador y el receptor LVDS lo más cerca posible del extremo LVDS del conector;
(D) Utilice múltiples condensadores distribuidos para evitar dispositivos LVDS, con condensadores de montaje en superficie colocados cerca de las clavijas de alimentación/tierra;
(E) La capa de energía y la capa de tierra deben usar líneas gruesas, no use reglas de cableado de 50 Ω;
(F) Mantenga el recorrido de retorno del plano de tierra de la PCB ancho y corto;
(G) Los planos de tierra de los dos sistemas deben conectarse mediante cables que utilicen cables de cobre de retorno a tierra (cable de retorno a tierra);
(H) Utilice múltiples vías (al menos dos) para conectarse al plano de alimentación (línea) y al plano de tierra (línea), y los capacitores de montaje en superficie se pueden soldar directamente a las almohadillas de vía para reducir los trozos de cables.
2.2 Cables a bordo
(A) Tanto el microstrip como el stripline tienen un buen rendimiento;
(B) Ventajas de las líneas de transmisión de microondas: generalmente tienen mayor impedancia diferencial y no requieren vías adicionales;
(C) Stripline proporciona un mejor blindaje entre señales.
2.3 Líneas diferenciales
(A) Utilice líneas de impedancia controlada que coincidan con la impedancia diferencial y la resistencia de terminación del medio de transmisión, y haga que los pares de líneas diferenciales estén lo más cerca posible entre sí (menos de 10 mm) inmediatamente después de salir del chip integrado, lo que puede reducir los reflejos y asegurar el acoplamiento El ruido recibido es ruido de modo común;
(B) Haga coincidir las longitudes de los pares de líneas diferenciales para reducir la distorsión de la señal y evitar que la radiación electromagnética cause diferencias de fase entre las señales;
(C) No confíe únicamente en la función de enrutamiento automático, modifíquela cuidadosamente para lograr la adaptación de impedancia diferencial y lograr el aislamiento de las líneas diferenciales;
(D) Minimizar las vías y otros factores que causan discontinuidad en la línea;
(E) Evite trazas de 90° que causarán discontinuidad en la resistencia y utilice arcos o líneas plegadas de 45° en su lugar;
(F) Dentro de un par diferencial, la distancia entre los dos cables debe ser lo más corta posible para preservar el rechazo de modo común del receptor. En el tablero impreso, la distancia entre las dos líneas diferenciales debe ser lo más consistente posible para evitar discontinuidades en la impedancia diferencial.
2.4 terminales
(A) Utilice resistencias terminales para lograr la máxima coincidencia con la línea de transmisión diferencial. El valor de resistencia generalmente está entre 90 y 130 Ω, y el sistema también es
Esta resistencia de terminación es necesaria para generar un voltaje diferencial para un funcionamiento adecuado;
(B) Es mejor utilizar una resistencia de montaje en superficie con una precisión del 1 al 2% para conectar la línea diferencial. Si es necesario, también puede utilizar dos valores de resistencia de
Resistencia de 50 Ω con un condensador intermedio a tierra para filtrar el ruido de modo común.
2.5 pines no utilizados
Todos los pines de entrada del receptor LVDS no utilizados son flotantes, todos los pines de salida LVDS y TTL no utilizados son flotantes, y los pines de entrada de transmisión/controlador TTL no utilizados y los pines de control/habilitación están conectados a la alimentación o a tierra.
2.6 Selección de medios (cable y conector)
(A) Utilizando un medio de impedancia controlada, la impedancia diferencial es de aproximadamente 100 Ω y no se introducirá una gran discontinuidad de impedancia;
(B) Los cables balanceados (como los pares trenzados) son generalmente mejores que los cables no balanceados simplemente para reducir el ruido y mejorar la calidad de la señal;
(C) Cuando la longitud del cable es inferior a 0,5 m, la mayoría de los cables pueden funcionar de forma eficaz. Cuando la distancia está entre 0,5 my 10 m, CAT
3 (Categoría 3) Los cables de par trenzado son eficaces, baratos y fáciles de comprar. Cuando la distancia es superior a 10m y se requiere alta velocidad, se recomienda utilizar cables de par trenzado CAT 5.