디스플레이 LVDS 인터페이스 기술 원리 및 세부 소개

Shenzhen Hongjia 기술 연구 개발 부서를 개발한 후 우리 회사는 성숙한 LVDS LCD 화면 기술을 마스터했습니다. 현재 800*480 해상도의 2.6인치 LVDS 스크린과 1024*600 해상도의 7인치 LVDS 스크린이 양산 중이다. 그리고 8인치 LVDS와 10.1인치 LVDS가 있습니다. 주로 산업 제어 및 산업 맞춤화 고객 그룹에 사용됩니다.
LVDS 기술 원리 및 자세한 소개
인터넷의 대중화와 함께 각종 통신기기가 소비자들 사이에서 점점 더 대중화되고 있으며, 이로 인해 데이터 전송에 대한 수요가 급격히 증가하고 있습니다. 또한 디지털 TV, HD TV, 컬러 이미지에는 모두 더 높은 대역폭이 필요합니다. 따라서 시스템 설계 엔지니어는 회로 시스템을 설계하고 데이터 전송을 지원하기 위해 아날로그 기술을 사용해야 합니다. 저전압 차동 신호(LVDS)는 엔지니어가 혼합 신호 시스템을 설계하는 데 사용할 수 있는 아날로그 기술 중 하나입니다. LVDS는 고속 아날로그 회로 기술을 사용하여 구리선이 기가비트 이상의 데이터 전송을 지원할 수 있도록 합니다.
1 LVDS 소개
LVDS(저전압 차동 신호)는 차동 PCB 쌍 또는 밸런스 케이블에서 수백 Mbps의 속도로 신호를 전송할 수 있는 저스윙 차동 신호 기술입니다. 낮은 전압 진폭과 낮은 전류 구동 출력으로 낮은 소음과 낮은 전력 소비를 달성합니다.
수십 년 동안 5V 전원을 사용하면 다양한 기술과 공급업체의 논리 회로 간 인터페이스가 단순화되었습니다. 그러나 집적 회로의 개발과 더 높은 데이터 속도에 대한 요구로 인해 저전압 전원 공급 장치가 시급히 필요해졌습니다. 전원 전압을 줄이면 고밀도 집적 회로의 전력 소비가 줄어들 뿐만 아니라 칩 내부의 열 방출도 줄어들어 집적도 향상에 도움이 됩니다.
LVDS 수신기는 드라이버와 수신기 사이의 접지 전압에서 최소 ±1V 변동을 허용할 수 있습니다. LVDS 드라이버의 일반적인 바이어스 전압은 +1.2V이므로 접지의 전압 변화, 드라이버 바이어스 전압 및 가볍게 결합된 노이즈의 합은 수신기 입력에 대한 공통 모드 전압입니다. 수신기 접지. 이 공통 모드 범위는 +0.2V~+2.2V입니다. 수신기의 권장 입력 전압 범위는 0V~+2.4V입니다.
2 LVDS 시스템 설계
LVDS 시스템을 설계하려면 설계자가 초고속 단일 보드 설계 경험이 있어야 하고 차동 신호 이론을 이해해야 합니다. 고속 차동 보드를 설계하는 것은 그리 어렵지 않습니다. 다음은 주의사항을 간략하게 소개합니다.
2.1 PCB 보드
(A) 최소 4개의 PCB 레이어(상단에서 하단까지)를 사용하십시오: LVDS 신호 레이어, 접지 레이어, 전원 레이어, TTL 신호 레이어.
(B) Isolate the TTL signal and the LVDS signal from each other, otherwise TTL may be coupled to the LVDS line, it is best to put the TTL and LVDS signals on different layers separated by power/ground;
(C) LVDS 드라이버와 수신기를 커넥터의 LVDS 끝 부분에 최대한 가깝게 배치합니다.
(D) 분산된 다중 커패시터를 사용하여 LVDS 장치를 우회하고 표면 실장 커패시터를 전원/접지 핀에 가깝게 배치합니다.
(E) 전원 레이어와 접지 레이어는 굵은 선을 사용해야 하며 50Ω 배선 규칙을 사용하지 마십시오.
(F) PCB 접지면 복귀 경로를 넓고 짧게 유지하십시오.
(G) 두 시스템의 접지면은 접지 귀선 구리선(구운운드 귀선선)을 사용하는 케이블로 연결되어야 합니다.
(H) 다중 비아(최소 2개)를 사용하여 전원 평면(라인)과 접지 평면(라인)에 연결하고, 표면 실장 커패시터를 비아 패드에 직접 납땜하여 와이어 스텁을 줄일 수 있습니다.
2.2 선상 전선
(A) 마이크로스트립과 스트립라인 모두 성능이 좋습니다.
(B) 마이크로파 전송선의 장점: 일반적으로 차동 임피던스가 더 높고 추가 비아가 필요하지 않습니다.
(C) 스트립라인은 신호 사이에 더 나은 차폐를 제공합니다.
2.3 차동선
(A) 전송 매체의 차동 임피던스 및 종단 저항과 일치하는 제어된 임피던스 라인을 사용하고 통합 칩을 떠난 직후 차동 라인 쌍을 서로 최대한 가깝게(10mm 미만) 만들어 반사 및 결합을 보장합니다. 수신된 잡음은 공통 모드 잡음입니다.
(B) Match the lengths of the differential line pairs to reduce signal distortion and prevent electromagnetic radiation from causing phase differences between signals;
(C) 자동 라우팅 기능에만 의존하지 말고 신중하게 수정하여 차동 임피던스 매칭을 달성하고 차동 라인의 절연을 달성하십시오.
(D) 라인 불연속성을 유발하는 비아 및 기타 요인을 최소화합니다.
(E) 저항 불연속성을 유발하는 90° 트레이스를 피하고 대신 호 또는 45° 접힌 선을 사용합니다.
(F) 차동 쌍 내에서 두 전선 사이의 거리는 수신기의 공통 모드 제거를 유지하기 위해 가능한 한 짧아야 합니다. 인쇄 기판에서 두 개의 차동 라인 사이의 거리는 차동 임피던스의 불연속성을 피하기 위해 가능한 한 일정해야 합니다.
2.4 터미널
(A) 차동 전송 라인과의 최대 정합을 달성하려면 종단 저항을 사용하십시오. 저항 값은 일반적으로 90~130Ω 사이이며 시스템도
이 종단 저항은 올바른 작동을 위해 차동 전압을 생성하는 데 필요합니다.
(B) 차동 라인을 연결하려면 정확도 1~2%의 표면 실장 저항기를 사용하는 것이 가장 좋습니다. 필요한 경우 두 개의 저항 값을 사용할 수도 있습니다.
공통 모드 잡음을 필터링하기 위해 접지 사이에 커패시터가 있는 50Ω 저항기.
2.5 사용하지 않은 핀
사용되지 않은 모든 LVDS 수신기 입력 핀은 플로팅되고, 사용되지 않은 모든 LVDS 및 TTL 출력 핀은 플로팅되며, 사용되지 않은 TTL 전송/드라이버 입력 및 제어/활성화 핀은 전원 또는 접지에 연결됩니다.
2.6 Media (cable and connector) selection
(A) 제어된 임피던스 매체를 사용하면 차동 임피던스는 약 100Ω이며 큰 임피던스 불연속성은 발생하지 않습니다.
(B) 평형 케이블(연선 등)은 일반적으로 단순히 잡음을 줄이고 신호 품질을 향상시키는 측면에서 불평형 케이블보다 우수합니다.
(C) 케이블 길이가 0.5m 미만이면 대부분의 케이블이 효과적으로 작동됩니다. 거리가 0.5m~10m 사이인 경우 CAT
3 (범주 3) 연선 케이블은 효과적이고 저렴하며 구입하기 쉽습니다. 거리가 10m 이상이고 고속이 필요한 경우 CAT 5 연선 케이블을 사용하는 것이 좋습니다.