Visualizza il principio della tecnologia dell'interfaccia LVDS e un'introduzione dettagliata

Dopo lo sviluppo del dipartimento di ricerca e sviluppo tecnologico di Shenzhen Hongjia, la nostra azienda ha padroneggiato la tecnologia matura dello schermo LCD LVDS. Attualmente, nella produzione di massa sono disponibili schermi LVDS da 2,6 pollici con una risoluzione di 800*480 e schermi LVDS da 7 pollici con una risoluzione di 1024*600. E LVDS da 8 pollici e LVDS da 10,1 pollici. Utilizzato principalmente in gruppi di clienti di controllo industriale e personalizzazione del settore.
Principio tecnico LVDS e introduzione dettagliata
Con la crescente popolarità di Internet, tutti i tipi di dispositivi di comunicazione stanno diventando sempre più popolari tra i consumatori, il che porta ad un forte aumento della domanda di trasmissione dati. Inoltre, la TV digitale, la TV ad alta definizione e le immagini a colori richiedono tutte una larghezza di banda maggiore. Pertanto, i progettisti di sistemi devono fare affidamento sulla tecnologia analogica per progettare sistemi di circuiti e supportare la trasmissione dei dati. La segnalazione differenziale a bassa tensione (in breve LVDS) è una di queste tecnologie analogiche che gli ingegneri possono utilizzare per progettare sistemi a segnali misti. LVDS utilizza la tecnologia dei circuiti analogici ad alta velocità per garantire che i cavi di rame possano supportare la trasmissione di dati superiori ai gigabit.
1 Introduzione a LVDS
LVDS (segnalazione differenziale a bassa tensione) è una tecnologia di segnale differenziale a bassa oscillazione che consente la trasmissione dei segnali a una velocità di diverse centinaia di Mbps su coppie PCB differenziali o cavi bilanciati. La sua ampiezza a bassa tensione e l'uscita di azionamento a bassa corrente garantiscono un basso rumore e un basso consumo energetico.
Per decenni, l'uso di un'alimentazione a 5 V ha semplificato l'interfaccia tra circuiti logici di tecnologie e fornitori diversi. Tuttavia, con lo sviluppo dei circuiti integrati e la necessità di velocità di trasmissione dati più elevate, l'alimentazione a bassa tensione è diventata una necessità urgente. La riduzione della tensione di alimentazione non solo riduce il consumo energetico dei circuiti integrati ad alta densità, ma riduce anche la dissipazione del calore all'interno del chip, contribuendo a migliorare il livello di integrazione.
I ricevitori LVDS possono tollerare variazioni di almeno ±1 V nella tensione di terra tra il driver e il ricevitore. Poiché la tensione di polarizzazione tipica del driver LVDS è +1,2 V, la somma della variazione di tensione di terra, della tensione di polarizzazione del driver e del rumore accoppiato leggermente, è una tensione di modo comune all'ingresso del ricevitore rispetto al terra del ricevitore. Questo intervallo di modo comune è: +0,2 V～+2,2 V. L'intervallo di tensione in ingresso suggerito per il ricevitore è: 0 V ~ + 2,4 V.
2 Progettazione del sistema LVDS
La progettazione del sistema LVDS richiede che il progettista abbia esperienza nella progettazione di schede singole ad altissima velocità e comprenda la teoria della segnalazione differenziale. Non è molto difficile progettare una scheda differenziale ad alta velocità. Di seguito verranno brevemente introdotti i punti su cui prestare attenzione.
2.1 Scheda PCB
(A) Utilizzare almeno 4 strati di PCB (dall'alto al basso): strato di segnale LVDS, strato di terra, strato di potenza, strato di segnale TTL;
(B) Isolare il segnale TTL e il segnale LVDS l'uno dall'altro, altrimenti il ​​TTL potrebbe essere accoppiato alla linea LVDS, è meglio mettere i segnali TTL e LVDS su livelli diversi separati da alimentazione/terra;
(C) Individuare il driver e il ricevitore LVDS il più vicino possibile all'estremità LVDS del connettore;
(D) Utilizzare più condensatori distribuiti per bypassare i dispositivi LVDS, con condensatori a montaggio superficiale posizionati vicino ai pin di alimentazione/terra;
(E) Lo strato di potenza e lo strato di terra devono utilizzare linee spesse, non utilizzare regole di cablaggio da 50 Ω;
(F) Mantenere il percorso di ritorno del piano di massa del PCB ampio e corto;
(G) I piani di terra dei due sistemi devono essere collegati da cavi che utilizzano fili di rame di ritorno a terra (filo di ritorno gu9ound);
(H) Utilizzare più via (almeno due) per collegarsi al piano di alimentazione (linea) e al piano di terra (linea) e i condensatori a montaggio superficiale possono essere saldati direttamente ai pad del via per ridurre i spezzoni di filo.
2.2 Cavi a bordo
(A) Sia la microstrip che la stripline hanno buone prestazioni;
(B) Vantaggi delle linee di trasmissione a microonde: generalmente hanno un'impedenza differenziale più elevata e non richiedono vie aggiuntive;
(C) Stripline fornisce una migliore schermatura tra i segnali.
2.3 Linee differenziali
(A) Utilizzare linee di impedenza controllata che corrispondano all'impedenza differenziale e alla resistenza di terminazione del mezzo di trasmissione e rendere le coppie di linee differenziali il più vicine possibile l'una all'altra (meno di 10 mm) immediatamente dopo aver lasciato il chip integrato, in modo da ridurre riflessioni e garantire l'accoppiamento Il rumore ricevuto è rumore di modo comune;
(B) Far corrispondere le lunghezze delle coppie di linee differenziali per ridurre la distorsione del segnale e impedire che le radiazioni elettromagnetiche causino differenze di fase tra i segnali;
(C) Non fare affidamento esclusivamente sulla funzione di autorouting, ma modificarla attentamente per ottenere l'adattamento dell'impedenza differenziale e ottenere l'isolamento delle linee differenziali;
(D) Ridurre al minimo i vias e altri fattori che causano discontinuità della linea;
(E) Evitare tracce a 90° che causerebbero discontinuità di resistenza, e utilizzare invece archi o linee piegate a 45°;
(F) All'interno di una coppia differenziale, la distanza tra i due fili dovrebbe essere la più breve possibile per preservare la reiezione di modo comune del ricevitore. Sulla scheda stampata la distanza tra le due linee differenziali dovrebbe essere quanto più costante possibile per evitare discontinuità nell'impedenza differenziale.
2.4 Terminale
(A) Utilizzare resistori terminali per ottenere la massima corrispondenza con la linea di trasmissione differenziale. Il valore della resistenza è generalmente compreso tra 90 e 130Ω, e anche il sistema lo è
Questo resistore di terminazione è necessario per generare una tensione differenziale per il corretto funzionamento;
(B) È preferibile utilizzare un resistore a montaggio superficiale con una precisione compresa tra 1 e 2% per collegare la linea differenziale. Se necessario è possibile utilizzare anche due valori di resistenza di
Resistore da 50 Ω con un condensatore in mezzo a terra per filtrare il rumore di modo comune.
2.5 Perni non utilizzati
Tutti i pin di ingresso del ricevitore LVDS non utilizzati sono mobili, tutti i pin di uscita LVDS e TTL non utilizzati sono mobili e i pin di ingresso di trasmissione/driver TTL e di controllo/abilitazione non utilizzati sono collegati all'alimentazione o alla terra.
2.6 Selezione del supporto (cavo e connettore).
(A) Utilizzando un mezzo di impedenza controllata, l'impedenza differenziale è di circa 100 Ω e non verrà introdotta alcuna grande discontinuità di impedenza;
(B) I cavi bilanciati (come i doppini intrecciati) sono generalmente migliori dei cavi sbilanciati semplicemente per ridurre il rumore e migliorare la qualità del segnale;
(C) Quando la lunghezza del cavo è inferiore a 0,5 m, la maggior parte dei cavi può funzionare in modo efficace. Quando la distanza è compresa tra 0,5 e 10 m, CAT
3 (Categoria 3) I cavi a doppino intrecciato sono efficaci, economici e facili da acquistare. Quando la distanza è superiore a 10 m ed è richiesta un'elevata velocità, si consiglia di utilizzare cavi CAT 5 a doppini intrecciati.