LVDS技術及其在多信道高速數(shù)據(jù)傳輸中的應用
摘要：介紹LVDS技術及其在雷達系統(tǒng)中的應用，應用LVDS技術解決雷達系統(tǒng)中多信道、高速數(shù)據(jù)的傳輸問題。關鍵詞：LVDS 數(shù)據(jù)傳輸 PCB 阻抗匹配
在被稱為信息時代的今天，為適應信息化的高速發(fā)展，高速處理器、多媒體、虛擬現(xiàn)實以及網(wǎng)絡技術對信號的帶寬要求越來越大，多信道應用日益普及，所需傳送的數(shù)據(jù)量越來越大，速度越來越快。目前存在的點對點物理層接口如RS-422、RS-485、SCSI以及其它數(shù)據(jù)傳輸標準，由于其在速度、噪聲/EMI、功耗、成本等方面所固有的限制越來越難以勝任此任務。在轉達領域，隨著技術的發(fā)展，新體制雷達的出現(xiàn)和普及，如DBF體制雷達、相控陣雷達等，所需處理的信號帶寬和信號通道數(shù)大幅度增加，同樣面臨著大數(shù)據(jù)量的傳輸問題。因此采用新的技術解決I/O接口總是成為必然趨勢，LVDS這種高速低功耗接口標準為解決這一瓶頸問題提供了可能。目前LVDS技術在通信領域的應用日益普及，本文結合雷達中的數(shù)據(jù)傳輸特點介紹LVDS技術，分析LVDS技術在雷達中的應用前景。
1 LVDS技術介紹
LVDS（LOW VOLTAGE DIFFERENTIAL SIGNALING）是一種小振幅差分信號技術，使用非常低的幅度信號（約350mV）通過一對差分PCB走線或平衡電纜傳輸數(shù)據(jù)。它允許單個信道傳輸速率達到每秒數(shù)百兆比特，其特有的低振幅及恒流源模式驅動只產(chǎn)生極低的噪聲，消耗非常小的功率。同時，LVDS也是對高速/低功耗數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊粋�多任務接口標準，在ANSI/TIA/EIA-644-1995標準中被標準化。
1.1 LVDS工作原理
圖1為LVDS的原理簡圖，其驅動器由一個恒流源（通常為3.5mA）驅動一對差分信號線組成。在接收端有一個高的直流輸入阻抗（幾乎不會消耗電流），所以幾乎全部的驅動電流將流經(jīng)100Ω的終端電阻在接收器輸入端產(chǎn)生約350mV的電壓。當驅動狀態(tài)反轉時，流經(jīng)電阻的電流方向改變，于是在接收端產(chǎn)生一個有效的"0"或"1"邏輯狀態(tài)。
1.2 LVDS技術的特點
LVDS技術之所以能夠解決目前物理層接口的瓶頸，正是由于其在速度、噪聲/EMI、功耗、成本等方面的優(yōu)點。
1.2.1 高速傳輸能力
LVDS技術的恒流源模式低擺幅輸出意味著LVDS能高速驅動，例如：對于點到點的連接，傳輸速率可達800Mbps；對于多點互連FR4背板，十塊卡作為負載插入總線，傳輸速率可達400Mbps。
1.2.2 低噪聲/低電磁干擾
LVDS信號是低擺幅的差分信號。眾所周知，差分數(shù)據(jù)傳輸方式比單線數(shù)據(jù)傳輸對共模輸入噪聲有更強的抵抗能力，在兩條差分信號線上電流以方向及電壓振幅相反，噪聲以共模方式同時耦合到兩條線上。而接收端只關心兩信號的差值，于是噪聲被抵消。由于兩條信號線周圍的電磁場也相互抵消，故比單線信號傳輸電磁輻射小得多。而且，恒流源驅動模式不易產(chǎn)生振鈴和切換尖鋒信號，進一步降低了噪聲。
1.2.3 低功耗
(1)LVDS器件是用CMOS工藝實現(xiàn)的，這就提供了低的靜態(tài)功耗；
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