LVDS传输线pcb设计

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LVDS介绍
LVDS信号传输组成
LVDS接口电路图
LVDS终端匹配电阻
LVDS布线

LVDS介绍

LVDS是一种低压差分信号传输技术,电流驱动模式和低压摆幅有效地减小了电磁干扰(EMI)。

LVDS信号传输组成


LVDS通过一对平行的pcb走线或平衡电缆传输数据,在2条平行的差分信号线上,电流及电压振幅相反,噪声信号同时耦合到两根线上。接收端只关心2信号的差值,噪声信号被抑制掉。

LVDS接口电路图


由上图看出lvds驱动器为恒流模式,功耗不会随频率增加而增大。恒流源单典型输出电流3.5mA,加载在终端100欧姆的匹配电阻上,产生350mV的电压。

LVDS终端匹配电阻

由于LVDS接受端阻抗一般都很大,传输线与负载阻抗不匹配造成发射,至于为什么要并联可以参考上一篇文章
由ddr3的布局布线浅谈信号完整性,至于为什么是100欧姆,我想这个是经典值不是绝对值,我们知道lvds传输线是差分线,一般控制差分阻抗为90-100欧姆,并且有时这个100欧姆电阻时集成在接收端ic芯片里了.

LVDS布线

  1. 板层设计
    叠层设计最好为4层板,目的是将信号变化较陡的COMS和TL信号与LVDS信号隔离,可以按照下面的板层设计。

    如果coms/TT、单端信号必须和LVDS在同一层,应该保证二则的距离在12mil以上。
  2. 尽量使用微带线,并保持差分信号的紧耦合。
    下面是差分微带线和带状线磁场辐射:

    带状线虽然比微带线产生低的EMI,但是其传输延迟比微带线大典型值为1.5倍(单位长度微带线的传输延迟时间,仅仅取决于介电常数而与线的宽度或间隔无关,微带线上面是空气,介电常数很低,介电常数越低,延时越小)。此外带状线还有其他缺点:


需要额外的过孔
需要跟多的层

紧耦合原则就是差分对间距小于或等于线宽,可以有效的抵消磁场,电场相互耦合,减小对外的辐射。

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