A kijelző LVDS interfész technológia elve és részletes bemutatása

A Shenzhen Hongjia technológiai kutatási és fejlesztési osztály fejlesztése után cégünk elsajátította az érett LVDS LCD-képernyő technológiát. Jelenleg tömeggyártásban vannak 2,6 hüvelykes LVDS képernyők 800*480, illetve 7 hüvelykes LVDS képernyők 1024*600 felbontással. És 8 hüvelykes LVDS és 10,1 hüvelykes LVDS. Főleg ipari vezérlésben és ipari testreszabási ügyfélcsoportokban használják.
LVDS technikai elv és részletes bemutatás
Az internet növekvő népszerűségével mindenféle kommunikációs eszköz egyre népszerűbb a fogyasztók körében, ami az adatátvitel iránti igény meredek növekedéséhez vezet. Ezenkívül a digitális TV, a nagyfelbontású TV és a színes képek mind nagyobb sávszélességet igényelnek. Ezért a rendszertervező mérnököknek az analóg technológiára kell támaszkodniuk az áramköri rendszerek tervezésében és az adatátvitel támogatásában. Az alacsony feszültségű differenciáljelzés (röviden LVDS) az egyik ilyen analóg technológia, amelyet a mérnökök használhatnak vegyes jelű rendszerek tervezésére. Az LVDS nagy sebességű analóg áramköri technológiát használ annak biztosítására, hogy a rézvezetékek támogassák a gigabit feletti adatátvitelt.
1 Bevezetés az LVDS-be
Az LVDS (Low Voltage Differential Signaling) egy alacsony lengésű differenciáljel-technológia, amely lehetővé teszi a jelek több száz Mbps sebességű átvitelét differenciális PCB-párokon vagy szimmetrikus kábeleken. Alacsony feszültségű amplitúdója és kisáramú hajtás kimenete alacsony zajszintet és alacsony energiafogyasztást tesz lehetővé.
Az 5 V-os tápegység használata évtizedek óta leegyszerűsíti a különböző technológiák és gyártók logikai áramkörei közötti interfészt. Az integrált áramkörök fejlődésével és a nagyobb adatsebesség igényével azonban sürgető szükségletté vált a kisfeszültségű tápellátás. A tápfeszültség csökkentése nemcsak a nagy sűrűségű integrált áramkörök energiafogyasztását csökkenti, hanem a chipen belüli hőleadást is, ami segít javítani az integrációs szintet.
Az LVDS vevők legalább ±1 V-os földfeszültség-ingadozást képesek elviselni a meghajtó és a vevő között. Mivel az LVDS meghajtó tipikus előfeszítési feszültsége +1,2 V, a föld feszültségváltozásának, a meghajtó előfeszítő feszültségének és az enyhén becsatolt zajnak az összege a vevő bemenetén lévő közös módú feszültség a vevő földelés. Ez a közös üzemmód tartomány: +0,2V～+2,2V. A vevő javasolt bemeneti feszültségtartománya: 0V～+2,4V.
2 LVDS rendszer tervezése
Az LVDS rendszer tervezése megköveteli, hogy a tervezőnek legyen tapasztalata az ultra-nagy sebességű egykártyás tervezésben, és ismerje a differenciáljelzés elméletét. Nem túl nehéz megtervezni egy nagy sebességű differenciálmű táblát. Az alábbiakban röviden bemutatjuk a figyelemre méltó pontokat.
2.1 PCB kártya
(A) Használjon legalább 4 rétegű PCB-t (fentről lefelé): LVDS jelréteg, alapréteg, teljesítményréteg, TTL jelréteg;
(B) Válassza le egymástól a TTL jelet és az LVDS jelet, különben a TTL az LVDS vonalhoz kapcsolódhat, a legjobb, ha a TTL és LVDS jeleket különböző rétegekre helyezi, amelyeket táp/földel választ el egymástól;
(C) Keresse meg az LVDS illesztőprogramot és a vevőt a csatlakozó LVDS végéhez a lehető legközelebb;
(D) Használjon elosztott többszörös kondenzátorokat az LVDS eszközök megkerülésére, a felületre szerelt kondenzátorokkal a táp/föld érintkezők közelében;
(E) A tápréteg és a földréteg vastag vonalakat használjon, ne használjon 50Ω-os vezetékezési szabályokat;
(F) Tartsa a PCB alaplap visszatérési útvonalát szélesen és röviden;
(G) A két rendszer földelési lapjait földelt visszatérő rézvezetékeket használó kábelekkel kell összekötni (gu9ound visszatérő vezeték);
(H) Használjon több átmenőt (legalább kettőt) a tápsíkhoz (vonalhoz) és a földelőlaphoz (vonalhoz) való csatlakoztatáshoz, és a felületre szerelhető kondenzátorok közvetlenül forraszthatók az átmenőbetétekre, hogy csökkentsék a vezetékcsonkokat.
2.2 Vezetékek a fedélzeten
(A) Mind a mikroszalag, mind a szalagvezeték jó teljesítményt nyújt;
(B) A mikrohullámú átviteli vonalak előnyei: általában nagyobb a differenciális impedanciájuk, és nem igényelnek további átmenő vezetékeket;
(C) A Stripline jobb árnyékolást biztosít a jelek között.
2.3 Differenciálvonalak
(A) Használjon szabályozott impedanciájú vezetékeket, amelyek megfelelnek az átviteli közeg differenciális impedanciájának és lezárási ellenállásának, és a differenciálvonalpárokat a lehető legközelebb (10 mm-nél kisebbre) helyezze egymáshoz közvetlenül az integrált chip elhagyása után, ami csökkentheti a visszaverődést és biztosítsa a csatolást A vett zaj közös módú zaj;
(B) Match the lengths of the differential line pairs to reduce signal distortion and prevent electromagnetic radiation from causing phase differences between signals;
(C) Ne hagyatkozzon kizárólag az automatikus továbbítási funkcióra, hanem óvatosan módosítsa azt, hogy elérje a differenciális impedancia illesztését és a differenciálvonalak leválasztását;
(D) Minimalizálja az átmeneteket és a vonal folytonosságát okozó egyéb tényezőket;
(E) Kerülje a 90°-os nyomvonalakat, amelyek ellenállás-megszakadást okoznak, és helyette használjon íveket vagy 45°-os hajtott vonalakat;
(F) Egy differenciálpáron belül a két vezeték közötti távolságnak a lehető legrövidebbnek kell lennie, hogy megőrizzük a vevő közös módú elutasítását. A nyomtatott kártyán a két differenciálvonal közötti távolságnak a lehető legegyenletesebbnek kell lennie, hogy elkerüljük a differenciálimpedancia folytonosságát.
2.4 Terminál
(A) Használjon terminálellenállásokat a differenciál átviteli vonalhoz való maximális illeszkedés eléréséhez. Az ellenállás értéke általában 90 és 130 Ω között van, és a rendszer is
Ez a lezáró ellenállás a megfelelő működés érdekében differenciális feszültség létrehozásához szükséges;
(B) A differenciálvezeték csatlakoztatásához a legjobb, ha 1–2%-os pontosságú felületre szerelhető ellenállást használ. Ha szükséges, két ellenállásértéket is használhat
50Ω-os ellenállás kondenzátorral a föld között a közös módú zajok kiszűrésére.
2.5 Nem használt csapok
Minden használaton kívüli LVDS vevő bemeneti érintkező lebegő, minden nem használt LVDS és TTL kimenet lebegő, és a nem használt TTL adó/illesztőprogram bemenet és vezérlő/engedélyező érintkezők tápfeszültségre vagy testre vannak csatlakoztatva.
2.6 Adathordozó (kábel és csatlakozó) kiválasztása
(A) Szabályozott impedanciájú közeget használva a differenciális impedancia körülbelül 100 Ω, és nem lép fel nagy impedancia-megszakadás;
(B) A kiegyensúlyozott kábelek (például a csavart érpárok) általában jobbak, mint a kiegyensúlyozatlanok, pusztán a zaj csökkentésére és a jelminőség javítására;
(C) Ha a kábel hossza kevesebb, mint 0,5 m, a legtöbb kábel hatékonyan működik. Ha a távolság 0,5 és 10 m között van, a CAT
3 (3. kategória) A sodrott érpárú kábelek hatékonyak, olcsók és könnyen megvásárolhatók. Ha a távolság nagyobb, mint 10 m, és nagy sebességre van szükség, CAT 5 csavart érpárú kábelek használata javasolt.