LVDS

Low Voltage Differential Signaling

 

Ivan Koprivnić, 0036383738

 

 

 

Sadrzaj:

 

 

 

 

1. Uvod

1.1. Zasto koristiti LVDS?

2. Princip rada LVDS tehnologije

2.1. Zasto male promjene diferencijalnih signala?

2.2. Usporedba tehnologija koje koriste diferencijalni način rada

2.3. Jednostavno zaključenje impedancije

2.4. Maksimalna brzina preklapanja

2.5. Usteda energije

2.6. Konfiguracije LVDS tehnologija

3. LVDS standard

4. LVDS integrirani krugovi (IC)

4.1. Driveri/receiveri

4.2. SerDes

4.3. Preklopke (Switches)

4.4. Bus LVDS (BLVDS)

5. Primjena LVDS tehnologije

6. Zaključak

7. Literatura

 

 

1. Uvod

 

 

Low - Voltage Differential Signaling (LVDS) je nova tehnologija razvijena za potrebe danas vrlo zahtjevnih uređaja čiji rad se zasniva na vrlo velikoj brzini prijenosa podataka. LVDS standard je postao najpopularniji standard za diferencijalni način prijenosa podataka u industriji. Zasniva se na dvije jednostavne osobine: mW(miliwatti) i Gb(Gigabiti). LVDS ima veliku brzinu prijenosa podataka (data rate) dok mu je potrosnja zanemarivo mala. Te osobine donose i druge prednosti kao sto su:

• Nisko-naponsko napajanje (Low-voltage)
• Nisku razinu generiranja suma
• Robusnost prenosenog signala
• Mogućnost integriranja uređaja u integrirane krugove (dalje u tekstu IC)

 

LVDS tehnologija omogućuje prijenos podataka brzinama od 100Mbps do preko 2Gbps. Zbog ovakvih prednosti, koristi se gdje god se javlja potreba za velikim brzinama prijenosa uz nisko napajanje.

top

 

1.1. Zasto koristiti LVDS?

 

Potrosači zahtjevaju realne vizualne informacije u uredima i kod kuće. To zahtjeva da se prenose video, 3D grafičke i slikovne informacije od kamera do PC ili printera, preko LANa, telefona i  satelitskih sustava. Traze se rjesenja za brzi prijenos digitalnih podataka na manje i veće udaljenosti, PCBom, optičkim ili satelitskim mrezama. Prijenos podataka od uređaja do uređaja zahtjeva krajnje komplicirana rjesenja koja će trositi minimalnu energiju, imati nisku razinu generiranja suma i biti jako jeftina.

 

LVDS standard je prvi put predstavljen 1994. godine. Uočeno je da trziste zahtjeva povećavanje frekvencijskog pojasa dok se također tezi za smanjenjem potrosnje energije. Ovaj standard zahtjeva veće brzine prijenosa podataka nego sto mogu dati standardi za diferencijalnu komunikaciju kao sto su RS-422 i RS-485. U tom trenutku je postojao "Emitter Coupled Logic" (ECL) standard, ali nije bio kompatibilan s postojećim standardima jer koristi negativnu logiku i druge logičke naponske razine. Također ima i najveću disipaciju snage po čipu. Takve su ga stvari spriječile u sirokoj primjeni.

 

LVDS je način prijenosa podataka koji koristi dvije diferencijalne linije. Dok to lose zvuči, dvije linije imaju svoje prednosti. Imati dvije linije za prijenos jednog signala je trosak, ali je dobitak visoka tolerancija suma. Razlika među stanjima signala se moze smanjiti na svega nekoliko 100mV, iz razloga sto je omjer signal - sum (S/N) puno veći. Male razlike među stanjima signala (signal swing) imaju za posljedicu puno brzi prijenos podataka (data rate), puno veće brzine, iz razloga sto treba puno kraće vrijeme da se promjeni stanje.

top

 

2. Princip rada LVDS tehnologije