LVDS接口電路及設計

LVDS接口電路的設計

為便于LVDS接口電路的設計，有多家公司生產(chǎn)了專(zhuān)門(mén)的LVDS收發(fā)器芯片，如NI公司的DS90LV017A驅動(dòng)器和DS90LV018A接收器、TI公司的SN65LVDS31驅動(dòng)器和SN65LVDS32接收器、MAXIM公司的MAX9123驅動(dòng)器和MAX9122接收器等等。不同的芯片又具有不同的電平兼容性，NI公司的DS90LV031/032采用+5V電源供電，可直接與TTL/CMOS信號接口。而MAX9123/9122則采用+3.3V的工作電源，可直接與LVTTL/LVCMOS信號接口，并且MAX9122的數據輸入端直接集成了107Ω的終接電阻。

設計LVDS接口，應注意以下幾個(gè)問(wèn)題：

1.根據系統的工作電源配置情況和需要傳輸的數據電平，合理選用驅動(dòng)器和接收器芯片，或者根據接口芯片的情況，對被傳輸的數據首先進(jìn)行電平轉換。如果是TTL/CMOS電平，可直接采用DS90LV031進(jìn)行傳輸，在對端用DS90LV032進(jìn)行接收。而如果傳輸LVTTL/LVCMOS電平的數據，就可以直接選用MAX9123/9122等低電壓接口芯片。

2.注意阻抗匹配。既要根據接收器輸入端的情況確定是否需要外接100Ω終接電阻，同時(shí)，要根據PCB的板材和參數合理設計驅動(dòng)器的線(xiàn)輸出阻抗，使其在90～107Ω范圍內。PCB傳輸線(xiàn)要盡可能地短，因為過(guò)長(cháng)的線(xiàn)路，不但傳輸衰耗加大，降低了傳輸速率，而且阻抗也容易失配，并可能影響到信號的完整性。

3.根據數據傳輸速率和傳輸電纜長(cháng)度的關(guān)系，確定合適的電纜長(cháng)度以滿(mǎn)足系統的要求。一般地，采用LVDS方式傳輸數據，假定負載電阻為100Ω，當雙絞線(xiàn)長(cháng)度為10m時(shí)，傳輸速率可達400Mbps；當電纜長(cháng)度增加為20m時(shí)，速率降為100Mbps；而當電纜長(cháng)度為100m時(shí)，速率只能達到10Mbps左右。

4.多數LVDS接口芯片的使能端在片內沒(méi)有接上拉或下拉電阻，如果沒(méi)有驅動(dòng)信號輸入，它們會(huì )不確定地被直接與地或Vcc相連，有可能造成邏輯錯誤。所以，除非有特別說(shuō)明，接口芯片的使能輸入端不要懸空。

圖2是采用MAXIM公司的一片MAX9123驅動(dòng)器和一片MAX9122接收器設計的一個(gè)4通道LVDS點(diǎn)對點(diǎn)連接的單工接口。該接口工作電源為+3.3V，驅動(dòng)器輸入和接收器輸出數據為L(cháng)VTTL/LVCMOS電平。

MAX9123/9122是四驅動(dòng)器/接收器芯片，采用表面封裝形式、直通型引出腳，而且MAX9122數據輸入端內部并接有107Ω的電阻，不需要在電纜上再外接終端電阻了，這有助于簡(jiǎn)化PCB板設計和降低線(xiàn)間串擾。該接口采用實(shí)時(shí)傳輸（使能端接固定電平），傳輸速率最高可達500Mbps。