Wyświetl zasadę technologii interfejsu LVDS i szczegółowe wprowadzenie

Po rozwoju Działu Badań i Rozwoju Technologii Shenzhen Hongjia, nasza firma opanowała dojrzałą technologię ekranów LCD LVDS. Obecnie w masowej produkcji znajdują się ekrany LVDS 2,6 cala o rozdzielczości 800*480 i 7-calowe ekrany LVDS o rozdzielczości 1024*600. Oraz 8-calowy LVDS i 10,1-calowy LVDS. Stosowane głównie w grupach klientów zajmujących się sterowaniem przemysłowym i dostosowywaniem przemysłu.
Zasada techniczna LVDS i szczegółowe wprowadzenie
Wraz ze wzrostem popularności Internetu wszelkiego rodzaju urządzenia komunikacyjne cieszą się coraz większą popularnością wśród konsumentów, co powoduje gwałtowny wzrost zapotrzebowania na transmisję danych. Ponadto telewizja cyfrowa, telewizja o wysokiej rozdzielczości i obrazy kolorowe wymagają większej przepustowości. Dlatego inżynierowie projektujący systemy muszą polegać na technologii analogowej przy projektowaniu systemów obwodów i wspieraniu transmisji danych. Sygnalizacja różnicowa niskiego napięcia (w skrócie LVDS) to jedna z technologii analogowych, którą inżynierowie mogą wykorzystać do projektowania systemów o mieszanych sygnałach. LVDS wykorzystuje technologię szybkich obwodów analogowych, aby zapewnić, że przewody miedziane będą w stanie obsługiwać transmisję danych z szybkością przekraczającą gigabity.
1 Wprowadzenie do LVDS
LVDS (Sygnalizacja różnicowa niskiego napięcia) to technologia sygnału różnicowego o niskim wahaniu, która umożliwia przesyłanie sygnałów z szybkością kilkuset Mb/s za pomocą różnicowych par płytek drukowanych lub kabli zbalansowanych. Jego niska amplituda napięcia i niski prąd wyjściowy napędu zapewniają niski poziom hałasu i niskie zużycie energii.
Przez dziesięciolecia stosowanie zasilania 5 V upraszczało interfejs między obwodami logicznymi różnych technologii i dostawców. Jednakże wraz z rozwojem układów scalonych i zapotrzebowaniem na wyższe szybkości transmisji danych, pilną potrzebą stało się zasilanie niskonapięciowe. Zmniejszenie napięcia zasilania nie tylko zmniejsza pobór mocy przez układy scalone o dużej gęstości, ale także zmniejsza rozpraszanie ciepła wewnątrz chipa, co pomaga poprawić poziom integracji.
Odbiorniki LVDS tolerują wahania napięcia uziemienia między sterownikiem a odbiornikiem o co najmniej ± 1 V. Ponieważ typowe napięcie polaryzacji sterownika LVDS wynosi +1,2 V, suma zmian napięcia masy, napięcia polaryzacji sterownika i lekko sprzężonego szumu stanowi napięcie wspólne na wejściu odbiornika w odniesieniu do napięcia polaryzacji uziemienie odbiornika. Ten zakres trybu wspólnego wynosi: +0,2 V ~ +2,2 V. Sugerowany zakres napięcia wejściowego odbiornika to: 0V～+2,4V.
2 Projekt systemu LVDS
Projekt systemu LVDS wymaga, aby projektant miał doświadczenie w projektowaniu ultraszybkich pojedynczych płytek i rozumiał teorię sygnalizacji różnicowej. Zaprojektowanie szybkiej płytki różnicowej nie jest bardzo trudne. Poniżej pokrótce przedstawimy punkty, na które należy zwrócić uwagę.
Płytka drukowana 2.1
(A) Użyj co najmniej 4 warstw PCB (od góry do dołu): warstwa sygnału LVDS, warstwa uziemienia, warstwa mocy, warstwa sygnału TTL;
(B) Odizoluj od siebie sygnał TTL i sygnał LVDS, w przeciwnym razie TTL może zostać podłączony do linii LVDS, najlepiej jest umieścić sygnały TTL i LVDS na różnych warstwach oddzielonych zasilaniem/masą;
(C) Umieść sterownik i odbiornik LVDS jak najbliżej końca LVDS złącza;
(D) Użyj rozproszonych wielu kondensatorów w celu obejścia urządzeń LVDS, z kondensatorami do montażu powierzchniowego umieszczonymi blisko styków zasilania/uziemienia;
(E) Warstwa mocy i warstwa uziemienia powinny używać grubych linii, nie należy stosować zasad okablowania 50 Ω;
(F) Staraj się, aby ścieżka powrotna płaszczyzny uziemienia PCB była szeroka i krótka;
(G) Płaszczyzny uziemienia obu systemów powinny być połączone kablami wykorzystującymi miedziane przewody uziemiające (przewód masowy gu9ound);
(H) Użyj wielu przelotek (co najmniej dwóch) do podłączenia do płaszczyzny zasilania (linia) i płaszczyzny uziemienia (linia), a kondensatory do montażu powierzchniowego można przylutować bezpośrednio do przelotek, aby zmniejszyć liczbę końcówek przewodów.
2.2 Przewody na pokładzie
(A) Zarówno mikropaskowa, jak i paskowa mają dobrą wydajność;
(B) Advantages of microwave transmission lines: generally have higher differential impedance and do not require additional vias;
(C) Linia paskowa zapewnia lepsze ekranowanie pomiędzy sygnałami.
2.3 Linie różniczkowe
(A) Należy używać linii o kontrolowanej impedancji, które odpowiadają impedancji różnicowej i rezystancji końcowej medium transmisyjnego oraz umieszczać pary linii różnicowych jak najbliżej siebie (mniej niż 10 mm) natychmiast po opuszczeniu zintegrowanego chipa, co może zmniejszyć odbicia i zapewnić sprzężenie Odbierany hałas jest szumem w trybie wspólnym;
(B) Dopasuj długości par linii różnicowych, aby zmniejszyć zniekształcenia sygnału i zapobiec powodowaniu przez promieniowanie elektromagnetyczne różnic fazowych między sygnałami;
(C) Nie polegaj wyłącznie na funkcji autoroutingu, ale ostrożnie ją modyfikuj, aby uzyskać dopasowanie impedancji różnicowej i osiągnąć izolację linii różnicowych;
(D) Minimalizować przelotki i inne czynniki powodujące nieciągłość linii;
(E) Avoid 90° traces that will cause resistance discontinuity, and use arcs or 45° folded lines instead;
(F) W parze różnicowej odległość między dwoma przewodami powinna być jak najkrótsza, aby zachować tłumienie sygnału wspólnego w odbiorniku. Na płytce drukowanej odległość między dwiema liniami różnicowymi powinna być możliwie stała, aby uniknąć nieciągłości impedancji różnicowej.
2.4 Terminal
(A) Użyj rezystorów końcowych, aby uzyskać maksymalne dopasowanie do różnicowej linii transmisyjnej. Wartość rezystancji wynosi zazwyczaj od 90 do 130 Ω i system również
Ten rezystor końcowy jest wymagany do wygenerowania napięcia różnicowego do prawidłowego działania;
(B) Do podłączenia linii różnicowej najlepiej zastosować rezystor do montażu powierzchniowego z dokładnością od 1 do 2%. W razie potrzeby można również zastosować dwie wartości rezystancji
Rezystor 50 Ω z kondensatorem pomiędzy masą w celu odfiltrowania szumów w trybie wspólnym.
2.5 Nieużywane szpilki
Wszystkie nieużywane piny wejściowe odbiornika LVDS są bezpotencjałowe, wszystkie nieużywane piny wyjściowe LVDS i TTL są pływające, a nieużywane piny wejściowe transmisji/sterownika TTL i piny sterujące/włączania są podłączone do zasilania lub masy.
2.6 Wybór mediów (kabla i złącza).
(A) Przy zastosowaniu ośrodka o kontrolowanej impedancji impedancja różnicowa wynosi około 100 Ω i nie wystąpi żadna duża nieciągłość impedancji;
(B) Kable zbalansowane (takie jak skrętki) są na ogół lepsze niż kable niezbalansowane po prostu ze względu na redukcję szumów i poprawę jakości sygnału;
(C) Gdy długość kabla jest mniejsza niż 0,5 m, większość kabli może działać efektywnie. Gdy odległość wynosi od 0,5 m do 10 m, CAT
3 (kategoria 3) Skrętka jest skuteczna, tania i łatwa w zakupie. Gdy odległość jest większa niż 10 m i wymagana jest duża prędkość, zaleca się stosowanie skrętki dwużyłowej CAT 5.