LVDS接口电路及设计

LVDS接口电路的设计

为便于LVDS接口电路的设计，有多家公司生产了专门的LVDS收发器芯片，如NI公司的DS90LV017A驱动器和DS90LV018A接收器、TI公司的SN65LVDS31驱动器和SN65LVDS32接收器、MAXIM公司的MAX9123驱动器和MAX9122接收器等等。不同的芯片又具有不同的电平兼容性，NI公司的DS90LV031/032采用+5V电源供电，可直接与TTL/CMOS信号接口。而MAX9123/9122则采用+3.3V的工作电源，可直接与LVTTL/LVCMOS信号接口，并且MAX9122的数据输入端直接集成了107Ω的终接电阻。

设计LVDS接口，应注意以下几个问题：

1.根据系统的工作电源配置情况和需要传输的数据电平，合理选用驱动器和接收器芯片，或者根据接口芯片的情况，对被传输的数据首先进行电平转换。如果是TTL/CMOS电平，可直接采用DS90LV031进行传输，在对端用DS90LV032进行接收。而如果传输LVTTL/LVCMOS电平的数据，就可以直接选用MAX9123/9122等低电压接口芯片。

2.注意阻抗匹配。既要根据接收器输入端的情况确定是否需要外接100Ω终接电阻，同时，要根据PCB的板材和参数合理设计驱动器的线输出阻抗，使其在90～107Ω范围内。PCB传输线要尽可能地短，因为过长的线路，不但传输衰耗加大，降低了传输速率，而且阻抗也容易失配，并可能影响到信号的完整性。

3.根据数据传输速率和传输电缆长度的关系，确定合适的电缆长度以满足系统的要求。一般地，采用LVDS方式传输数据，假定负载电阻为100Ω，当双绞线长度为10m时，传输速率可达400Mbps；当电缆长度增加为20m时，速率降为100Mbps；而当电缆长度为100m时，速率只能达到10Mbps左右。

4.多数LVDS接口芯片的使能端在片内没有接上拉或下拉电阻，如果没有驱动信号输入，它们会不确定地被直接与地或Vcc相连，有可能造成逻辑错误。所以，除非有特别说明，接口芯片的使能输入端不要悬空。

图2是采用MAXIM公司的一片MAX9123驱动器和一片MAX9122接收器设计的一个4通道LVDS点对点连接的单工接口。该接口工作电源为+3.3V，驱动器输入和接收器输出数据为LVTTL/LVCMOS电平。

MAX9123/9122是四驱动器/接收器芯片，采用表面封装形式、直通型引出脚，而且MAX9122数据输入端内部并接有107Ω的电阻，不需要在电缆上再外接终端电阻了，这有助于简化PCB板设计和降低线间串扰。该接口采用实时传输（使能端接固定电平），传输速率最高可达500Mbps。