lvds電平詳解，lvds電平標(biāo)準(zhǔn)-KIA MOS管

lvds電平

LVDS ：低電壓差分信號(hào)（Low-Voltage Differential Signaling）是一種信號(hào)傳輸模式的電平標(biāo)準(zhǔn)，LVDS傳輸支持速率一般在155Mbps（大約為77MHz）以上。它采用極低的電壓擺幅高速差動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)（采用CMOS 工藝的低電壓差分信號(hào)器件），實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（或則點(diǎn)對(duì)多：M-LVDS）的連接，具有低功耗、低誤碼率、低串?dāng)_和低輻射等優(yōu)點(diǎn)。

LVDS 器件的傳輸機(jī)制是把 TTL 邏輯電平轉(zhuǎn)換成低電壓差分信號(hào)，以便于高速傳輸。與傳統(tǒng)的 ECL邏輯相比，它采用 CMOS 工藝，其電壓擺幅更低（LVDS只有 400mV，ECL 為 800mv），動(dòng)態(tài)功耗更小（輸出電流 3~5mA，只有 ECL 電路的 1/7），低 EMI，價(jià)格更低，因而在中等頻率（幾百M(fèi)~幾GHz）差分信號(hào)應(yīng)用上具有較大的優(yōu)勢(shì)。

lvds電平標(biāo)準(zhǔn)

LVDS技術(shù)規(guī)范有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，即TIA（電訊工業(yè)聯(lián)盟）/EIA（電子工業(yè)聯(lián)盟）的ANSI/TIA/EIA-644標(biāo)準(zhǔn)（LVDS也稱為RS-644接口）與IEEE 1596.3標(biāo)準(zhǔn)。

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標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的制定一方面取決于器件的制造工藝水平,另一方面取決于該標(biāo)準(zhǔn)面向的應(yīng)用場(chǎng)景的性能要求。這意味著在不同的參數(shù)里,思考參數(shù)的取值的方法可能大相徑庭。

LVDS電路結(jié)構(gòu)

下圖為典型的LVDS電路，采用一對(duì)差分信號(hào)線傳輸數(shù)據(jù)；通過(guò)驅(qū)動(dòng)3.5mA的穩(wěn)定電流源，以350mV低振幅（100Ω終端匹配）的差動(dòng)信號(hào)來(lái)高速傳送數(shù)據(jù)。其數(shù)據(jù)傳輸速度在規(guī)格內(nèi)限定最大為655Mbit/秒，但這并不是極限值。通過(guò)各半導(dǎo)體廠商改進(jìn)，可以實(shí)現(xiàn)3Gbit/秒左右的高速傳輸速度。

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LVDS的輸出端驅(qū)動(dòng)是一個(gè)3.5mA的電流源，并由兩組MOS管（4個(gè)）組成一對(duì)發(fā)送輸出；

當(dāng)A+導(dǎo)通，B-斷開(kāi)時(shí)：

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1, 電流從右上角Q2（A+ MOS管）驅(qū)動(dòng)出到藍(lán)色傳輸線，即右上A+ MOS管電流方向是：電流源（Driver）右上A+ MOS管藍(lán)色傳輸線100Ω終端電阻；

2, 左下角Q3（A+ MOS管）驅(qū)動(dòng)接至GND，所以此時(shí)電流從綠色傳輸線通過(guò)左下角Q3流出到GND；左下A+ MOS管電流方向是：GND左下A+ MOS管綠色傳輸線100Ω終端電阻；

3, 整個(gè)電流通路最終電流在100Ω終端電阻側(cè)導(dǎo)通，并形成輸出電壓：3.5mA *100Ω = 350mV。

因?yàn)閭鬏斁€提供的100Ω阻抗是交流阻抗，對(duì)于直流來(lái)說(shuō)是傳輸線是高阻抗，所以終端必須有100Ω端接電阻來(lái)提供信號(hào)固定電平狀態(tài)下的回流，以保證輸出電壓；

需要再次強(qiáng)調(diào)的是：3.5mA電流從電源源流出到藍(lán)色傳輸線，和綠色傳輸線3.5mA電流流入GND，這兩者同時(shí)發(fā)生的，才能保證信號(hào)邊沿的同步；驅(qū)動(dòng)電流的路徑并非是：電流源Q2藍(lán)色傳輸線100Ω終端電阻綠色傳輸線Q3GND。

當(dāng)B-導(dǎo)通，A+斷開(kāi)時(shí)：

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