《電子技術應用》
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低電壓差分信號傳輸(LVDS)在汽車電子中的應用
摘要: 低電壓差分信號傳輸(LVDS)已經在眾多應用中得到驗證,LVDS在傳送高數據率信號的同時還具有其它優勢: 與低電源電壓的兼容性;低功耗;低輻射;高抗干擾性;簡單的布線和終端匹配。
Abstract:
Key words :

  低電壓差分信號傳輸(LVDS)已經在眾多應用中得到驗證,LVDS在傳送高數據率信號的同時還具有其它優勢: 與低電源電壓的兼容性;低功耗;低輻射;高抗干擾性;簡單的布線和終端匹配。

  LVDS為差分模式(圖1),這種模式固有的共模抑制能力提供了高水平的抗干擾性,由于具有較高的信噪比,信號幅度可以降低到大約100mV (圖2),允許非常高的傳輸速率。較低的信號擺幅還有助于降低功耗。與上述優勢相比,LVDS的缺陷(每一通道需要兩根連線傳輸信號)已經顯得微不足道。

  圖1. 基本的LVDS發送接收結構

圖2. LVDS的信號強度和幅度

  隨著汽車內部整合的安全和輔助電子設備的增加,汽車領域對高速互連的需求急劇增長,主要集中在用于駕駛支持(電子后視鏡、導航系統、泊車距離控制、超視距顯示、仰視顯示)的視頻顯示系統,車載娛樂系統(電視和DVD播放器) 等,這些應用要求高速數據傳輸,以滿足圖像傳遞的要求。正是這些需求的增長,帶動LVDS產品在這些領域嶄露頭角(圖3)。

 

圖3. 汽車應用的典型LVDS連接 

  LVDS非常適合汽車應用。汽車內部存在眾多的電磁輻射源,因此,抗干擾能力是汽車電子設計最基本的要求。另外,考慮到LVDS傳輸線自身的低輻射優勢,對系統的其它設施幾乎不產生額外干擾。LVDS傳輸只需要簡單的電阻連接,簡化了電路布局,線路連接也非常簡單(采用雙絞銅質電纜)。LVDS兼容于各種總線拓撲: 點到點拓撲(一個發送器,一個接收器); 多分支拓撲(一個發送器,多個接收器); 多點拓撲(多個發送器,多個接收器)

  汽車設計中存在一個關鍵問題,即車體不同位置的地電位有很大差異,電位差可能達到幾伏特。直流耦合接口配置下,這樣的電位差會很快中斷數據傳輸。這個問題可以通過電容耦合傳輸信號解決,前提是信號傳輸中不會對電容在同一個方向長時間充電。

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