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，有多家公司生產了專門的LVDS收發器芯片，如NI公司的DS90LV017A驅動器和DS90LV018A接收器、TI公司的SN65LVDS31驅動器和SN65LVDS32接收器、MAXIM公司的MAX9123驅動器和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，應注意以下幾個問題：

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行電平轉換。如果是TTL/CMOS電平，可直接采用DS90LV031進行傳輸，在對端用DS90LV032進行接收。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，要根據PCB的板材和參數合理設計驅動器的線輸出阻抗，使其在90～107Ω范圍內。PCB傳輸線要盡可能地短，因為過長的線路，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度的關系，確定合適的電纜長度以滿足系統的要求。一般地，采用LVDS方式傳輸數據，假定負載電阻為100Ω，當雙絞線長度為10m時，傳輸速率可達400Mbps；當電纜長度增加為20m時，速率降為100Mbps；而當電纜長度為100m時，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有接上拉或下拉電阻，如果沒有驅動信號輸入，它們會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驅動器和一片MAX9122接收器設計的一個4通道LVDS點對點連接的單工接口。該接口工作電源為+3.3V，驅動器輸入和接收器輸出數據為LVTTL/LVCMOS電平。

MAX9123/9122是四驅動器/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，這有助于簡化PCB板設計和降低線間串擾。該接口采用實時傳輸（使能端接固定電平），傳輸速率最高可達500Mbps。