LVDS 的优点

大家好 欢迎收看德州仪器的LVDS 低电压拆分信号视频系列 这一期我们要讲的是LVDS的优点 及其原理 本期视频 分为以下几个部分 速率和传输距离 低功耗 低抗噪性 低电磁辐射 和一些IT产品中独有的优点 首先 我们来看速率和传输距离 LVDS可以长距离地传输 从DC到Gigbits perseconds range的数据 这张图展示了LVDS速率与传输距离之间的关系 并且与M-LVDS RS-422RS-485做了一个对比 M-LVDS是LVDS技术的延伸 我们会在之后的视频中讲到 RS-422和RS-485都是拆分信号的一种 跟LVDS相比 它们的传输距离可以达到100米以上 但是最高速率只能达到35Mbps 这个缺点很大地限制了RS422和RS485 在高速数据传输上的应用 LVDS能达到高速率是因为 它输出电压摆幅极低 如果与RS422作对比的话 RS422的电压摆幅是2伏 而LVDS只有350毫伏 因为摆幅极低 LVDS只需要0.8纳秒就可以做到从高到低 或从低到高的转换 低功耗也受益于LVDS的低电压摆幅 这里我们把功耗分为负载消耗的能量 和LVDS产品所消耗的能量 负载消耗的能量可以通过 V平方除以R得到 我们已知R是100欧姆 而V是350毫伏 所以得到的功耗只有1.225毫瓦 与其他的拆分信号技术相比 LVDS的功耗是最低的 计算LVDS产品消耗的能量时 我们需要知道一些额外的参数 用DS90LV011A LVDS发送器来做一个例子 在数据的Data sheet中 我们可以得到以下的数据 待机模式下 所需要的电压是3.3伏 而电流是7毫安 那得到的功耗是23.1毫瓦 同时 我们需要考虑产品运行下的功耗 带入以下参数可得10.325毫瓦的功耗 总计33.425毫瓦 RS422 RS485 或者以太网芯片的功耗是LVDS芯片的10倍左右 高抗噪性是LVDS的优点之一 通常连接LVDS发送器和接收器的拆分对 是紧密耦合的 拆分对的两根线接收到的外界噪音 几乎是相同的 因为接收器用电压之差来判断信号逻辑 相同的噪音相互抵消 与单端传输相比这是LVDS的优势之一 单端传输技术无法抵消外界的噪音 但噪音耦合在单端数据线上时 很可能对传输的数据造成影响 拆分信号的特性时 LVDS获得低电磁辐射的优点 这里展示的是拆分对与单端数据线的横截面 拆分对上的电流值相同 方向相反 所以所产生的磁场可以互相抵消一部分 同时 因为其低电压摆幅的特性 LVDS产生的噪音也相对较小 而单端数据线产生的电磁场 只能向外发散 以上就是LVDS技术的一些优点 一部分TI LVDS产品 也提供了一些独有的优势 LVDS标准定义了0到2.4伏的 共模输入范围 但是在恶劣环境下 或者是长距离下 这个范围通常是不够的 德州仪器开发的一些LVDS产品的 标准输入电压范围 约为-4到5伏 是普通LVDS产品的3倍 相较于普通LVDS发送器或者接收器 这是一项巨大的优势 恶劣环境下的应用应考虑使用这些设备 TI还提供LVDT接收器 它的芯片内部集成了电阻器 这种类型的LVDS接收器 节省了外部电阻 从而节省了电路软空间 器件数量和装配工作量等 感谢您观看此视频