高速LVDS(低压差分信号)接口电路设计

随着数字电路数据量的提高,数据的传输速率也越来越快,LVDS(低压差分信号)标准越来越多的应用在FPGA和ASIC器
件中。文章对LVDS信号的特点进行了分析,说明了PCB设计中差分走线的注意事项并结合实际应用设计了一块LVDS接口板。
关键词: LVDS; PCB设计;接口;阻抗匹配

Abstract: Alongwith the rap id development of digital circuit technology, higher data transmission rate is required.
As a result, more and more LVDS (Low2Voltage Differential Signaling) standards are used in digital devices. The char2
acteristic of LVDS is analyzed. The attentions on PCB design with LVDS are exp lained. And then a LVDS interface
board ismade.
Key words: LVDS ( low2voltage differential signaling) ; PCB design; interface; impedance matching

随着电子信息技术的进步,对数据传输速率的要求也越来越高。由于高速应用和对信号质量及抗干扰的需求,LVDS (低压差分信号)技术得到了越来越多的应用。LVDS接口又称RS - 644总线接口,以其固有的低电压、低功耗和有利于高速传输等特点,正逐渐成为宽带高速系统设计的首选接口标准。但是现有的很多电路都采用了TTL的电平标准,为了使两者能够配合工作,本文分析了LVDS差分走线的特点,设计了一块LVDS接口板,能完成从低压差分信号到单线信号的转换。
1　LVDS信号分析
1. 1　LVDS信号简介
LVDS ( low voltage differential signaling)是最早由美国国家半导体公司提出的一种高速串行信号传输电平,它采用一对线对一个信号进行传输,其中一条传输正信号,另一条传输相反的电平,在接收端相减,这样可以把走线上的共模噪声消除。
1. 2　阻抗匹配
LVDS信号的电压摆幅只有350mV,适于电流驱动的差分信号方式工作。为了确保信号在传输时不受反射信号的影响,要对传输线进行阻抗控制,通常差分阻抗为(100 ±10)Ω。图1为一个差分传输模型,其中Z11和Z22分别为两跟信号线的特性阻抗, K为另外一条线对自己的耦合系数, i为线上的电流。