1：lvds器件簡(jiǎn)介

　　對(duì)于高速電路，尤其是高速數(shù)據(jù)總線，常用的器件一般有：ecl、btl、gtl和gtl+等。這些器件的工藝成熟，應(yīng)用也較為廣泛，但都存在一個(gè)共同的弱點(diǎn)，即功耗大，此外，采用單端信號(hào)的btl和gtl器件，電磁輻射也較強(qiáng)。現(xiàn)在，ns公司率先推出的cmos工藝的低電壓差分信號(hào)器件（即low voltage differencial signal 簡(jiǎn)稱lvds ）給了我們另一種選擇。

　　lvds器件是近年來(lái)national semiconductor公司發(fā)展的一種高速傳輸芯片，它的傳輸機(jī)制是把ttl邏輯電平轉(zhuǎn)換成低電壓差分信號(hào)，以便于高速傳輸。與傳統(tǒng)的ecl邏輯相比，它采用cmos工藝，它的電壓擺幅更低，只有400mv，ecl為800mv，動(dòng)態(tài)功耗更小，（輸出電流3－5ma）只有ecl電路的1/7(相同的數(shù)據(jù)傳輸量)，低emi，價(jià)格更低，因而具有很大的優(yōu)勢(shì)，從97-98年首先在歐洲開(kāi)始得到應(yīng)用。目前，ns公司的lvds器件有以下幾個(gè)系列：

　　channel link，如：ds90cr285/6,ds90cr217/218

　　bus lvds，如：ds92lv1021/1201

　　flat panel display (fpd)- link，如：ds90cf385/386

　　line drive and receiver (ld&rs)，如：ds90lv031a/032a

　　lvds器件的推出時(shí)間不長(zhǎng)，目前，已經(jīng)在歐美地區(qū)開(kāi)始應(yīng)用，據(jù)了解，國(guó)內(nèi)目前尚沒(méi)有應(yīng)用，但已有幾家公司在進(jìn)行測(cè)試和試用�，F(xiàn)有的lvds器件單對(duì)差分線所能傳輸?shù)淖畲笏俾蕿?00－600m左右，據(jù)悉ns公司正在開(kāi)發(fā)速率為1g的芯片組。其它公司，如ti、朗訊，都有各自的lvds類型的芯片。3m公司則開(kāi)發(fā)了lvds信號(hào)專用的雙絞電纜和接插件。lvds器件主要用途為：電纜或pcb傳輸（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）、總線傳輸（blvds）、平板顯示器（fpd）等，傳輸速率在400m－600m，今后的lvds器件的速度將會(huì)提高到1g，速度越來(lái)越快，品種也會(huì)越來(lái)越多。

　　據(jù)目前掌握的資料，未來(lái)幾年，ns將推出單對(duì)差分線傳輸速率達(dá)千兆位的lvds收發(fā)器、低延遲的lvds時(shí)鐘信號(hào)緩沖器/驅(qū)動(dòng)器，以及36x36lvds信號(hào)的switch芯片。另外，ericsson 和sony 公司已經(jīng)推出傳輸速率超過(guò)1g的glvds器件。

　　2：lvds器件的標(biāo)準(zhǔn)

　　2.1：ansi/tia/eia-644

　　ansi/tia/eia-644是由tr30.2制定的，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定義了收發(fā)器的輸入輸出阻抗，但是這僅僅是一個(gè)電氣特性標(biāo)準(zhǔn)。其并不包括功能性和協(xié)議規(guī)格，完全是應(yīng)用獨(dú)立的。ansi/tia/eia-644打算通過(guò)使用別的協(xié)議來(lái)完善 整個(gè)接口功能。這使的這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在很多方面便于實(shí)現(xiàn)。在標(biāo)準(zhǔn)中推薦的最大操作速率是655mbps，理論最大使用速率是1.923gbps。傳輸速率與使用的介質(zhì)損耗有關(guān)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)也說(shuō)明了最低的介質(zhì)要求、收端的fail-safe電路、多路操作等。標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)下表：

　　表1：ansi/tia的lvds標(biāo)準(zhǔn)

　　2.2：ieee 1596.3 sci-lvds

　　sci-lvds被定義作為sci的一個(gè)子集，在ieee 1596.3中有詳細(xì)說(shuō)明。sci－lvds說(shuō)明了應(yīng)用于高速/低功耗物理接口的電氣規(guī)范，同時(shí)也定義了用于sci數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌粨Q的編碼格式。sci－lvds在特定的條件下也支持高速的ramlink傳輸。sci-lvds同tia除了在一些電氣要求和負(fù)載條件有差別，在別的方面十分相似。兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)支持相似的驅(qū)動(dòng)輸出電平，接收門限電平，數(shù)據(jù)傳輸速率。在兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中tia的應(yīng)用更為普遍，同時(shí)tia也支持多負(fù)載情況。

　　3：lvds器件的工作原理

　　lvds器件的工作原理如下圖所示：

　　其中發(fā)送端是一個(gè)約為3.5ma的電流源，產(chǎn)生的3.5ma的電流通過(guò)差分線的其中一路到接收端。接收端對(duì)于直流表現(xiàn)為高阻，電流通過(guò)接收端的100歐姆的匹配電阻產(chǎn)生350ma的電壓，同時(shí)電流經(jīng)過(guò)差分線的另一條流回發(fā)送端。當(dāng)發(fā)送端進(jìn)行狀態(tài)變化是它通過(guò)改變流經(jīng)電阻的電流的方向產(chǎn)生有效的’0’和’1’態(tài)。

　　4：lvds的特點(diǎn)

　　lvds的特點(diǎn)是電流驅(qū)動(dòng)模式，低電壓擺幅350mv可以提供更高的信號(hào)傳輸速率，使用差分傳輸?shù)姆绞娇梢允剐盘?hào)的噪聲和emi都減少：

　　a、低的輸出電壓擺幅(350mv)

　　b、低的信號(hào)邊緣變化率, dv/dt 0.350v/0.5ns = 0.7v/ns

　　c、差分特征是磁干擾相互抵銷。

　　d、軟的輸出切換

　　e、最小的icc切換電流變化。

　　同時(shí)由于使用電流驅(qū)動(dòng)模式，對(duì)lvds電路的匹配方式極為簡(jiǎn)單，可以有以下兩種方式

　　圖3：lvds接口信號(hào)的匹配圖

　　其中第一種方式最為簡(jiǎn)單，也最為實(shí)用。對(duì)第二種匹配方式對(duì)共模干擾有更好的抑制作用，但是因?yàn)椴罘中盘?hào)本身的特點(diǎn)一般是沒(méi)有必要的，這種匹配方式對(duì)pcb設(shè)計(jì)是的布線的難度加