LVDS

Какво се разбира под LVDS?

LVDS (Low Voltage Differential Signaling) е технология за електрически пренос на цифрови сигнали, която се характеризира с ниски нива на напрежение и диференциален пренос на сигнала. Тази технология се използва в множество приложения, включително за свързване на дисплеи, компютри и в сферата на автомобилите.

Предимства на диференциалния пренос на сигнали при LVDS

При диференциалния пренос на сигнали се използват два сигнални проводника с еднакво напрежение, но с противоположни знаци и разликата в напрежението се оценява в приемника. Въздействащите синфазни смущения действат еднакво при малко разстояние между проводниците и така могат да бъдат отстранени от формирането на разликата.  В практиката при LVDS от източник на ток се генерира ток от например 3,5 милиампера, чрез който при 100-омово крайно съпротивление на получателя се получава напрежение от 350 миливолта. В резултат на превключването на посоката на тока възниква инвертираното ниво от -350 миливолта. Усуканите сигнални проводници минимизират въздействието и излъчването на магнитните полета.

Ниски нива на напрежение при LVDS и техните въздействия

LVDS работи при диференциални нива на напрежение между 247 и 454 миливолта, за разлика от други технологии, които работят при нива на сигнала от няколко волта. Предимството на ниските нива на напрежение и следователно ниските токове се крие в консумацията на енергия в комуникационния канал. При сила на тока от 3,5 милиампера и напрежение от 350 миливолта, крайното съпротивление на приемника има консумация на енергия малко над 1,2 миливата. В същото време излъчваното паразитно лъчение е намалено поради ниското ниво.

Използване на LVDS

Технологията LVDS първоначално е публикувана от National Semiconductor през 1994 г. и поради широкото й разпространение е стандартизирана през 1995 г. като ANSI/TIA/EIA-644 с National Semiconductor в редакторската позиция. Стандартът определя скорост за пренос на данни от 655 Mbit/s, но съвременните чипове вече са постигнали скорости в гигабитовия диапазон. Поради непрекъснато увеличаващата се разделителна способност, LVDS първоначално е била използвана за свързване на екрани в битовата електроника и компютрите, а поради своята висока надеждност и рентабилно имплементиране е намерила своето място и в автомобилната сфера. Стандартът LVDS се използва като технология в различни други протоколи като FPD-Link, тъй като ANSI/TIA/EIA-644 дефинира само електрическото ниво, като например характеристиките на предавателя и приемника, и не поставя изисквания за по-високи нива на протокола. Най-високата скорост за пренос на данни се постига при режим Simplex, т.е. при пренос на данни в една посока от източник към приемник, например от камера към дисплей. Полудуплексният пренос също е възможен с подходящи чипове. Комуникационният канал може да се управлява последователно и в двете посоки, но това намалява максималната скорост за пренос на данни. Поради голямото търсене е разработен допълнително и Multidrop вариант на LVDS. При него допълнителни приемници са свързани към комуникационния канал чрез разклонения между предавателя и приемника на връзката от точка до точка. Максималната скорост на пренос зависи от вида на кабела, дължината на комуникационния канал и вида на пренос.

Йонас Румолд Йонас Румолд е младши инженер по разработка в областта на високочестотното развитие в MD ELEKTRONIK. Неговите отговорности включват високочестотни измервателни уреди, методи за измерване, оценка на екранирани и неекранирани високочестотни кабели за данни и актуалните стандарти за предаване на данни в автомобилния сектор.