基于LpLVDS和CTL技术的便携产品I/O设计

具有低电磁干扰、高吞吐量、低功耗、抗噪声干扰等特性的接口技术，将成为超便携和消费产品市场的重要组成部分。本文将讨论基于下一代I/O技术的一些应用，这种新的I/O技术能把重新设计的风险降至最低，从而加快视频基带设计，并降低电磁干扰(EMI)和总体成本。

　　亚太地区(尤其是中国)的手机和便携设备市场是世界最大的市场。这些市场的竞争焦点不仅在于这类产品的成本和性能，而且在于它们投入市场的时间。在中国，本地手机供应商占了总体市场过半。随着中国手机制造商研发能力快速增长，他们能够迅速在设计中采用无线射频(RF)和基带设计等新技术，工程师和最终用户对于能够缩短设计周期、降低成本和改善系统性能的技术极感兴趣。以下将要讨论基于下一代I/O技术的一些应用。

　　设计挑战

　　1、高数据吞吐量需要新的信令方案

　　由于高端手机LCD显示器的分辨率超过了SVGA(800×600)，而翻盖式电话中应用处理器和LCD模块之间的RGB数据吞吐量甚至超过750Mbps(XGA模式，60Hz刷新速度)。现有的晶体管-晶体管逻辑(TTL)技术在基带控制器和LCD模块之间的高摆幅(0V至VCC)限制了逻辑转换之间的信号数据吞吐量，特别是低电磁干扰要求对边缘速率提出了限制。对于数据传输速率较高的TTL技术，移动电话的翻盖和机体之间的低带宽柔性电缆也可能会增加误码率，以致需要返修和重新设计基带，从而严重推迟产品上市时间。

　　此外，由于下一代拍照手机具有三百万像素以上的分辨率，RGB数据吞吐量(在快拍时被读回至基带处理器)进一步把现有TTL技术推向极限。在所有这些因素下，业界需要一种新的信令方案来解决这类问题。

　　图1：各种接口信号技术的简要比较以及CTL技术在1Gbps速度下的眼图

　　2、电磁干扰和敏感性

　　低电磁干扰几乎成为所有手机设计人员普遍面对的设计挑战。由于具有较大的振幅，为了快速切换逻辑状态，传统的TTL技术通常具有较高的边缘速率，因而造成反射和电磁干扰问题。降低TTL信号的边缘速率虽然可以减小反射和电磁干扰，但却限制了数据吞吐量。这一问题在使用低带宽柔性电缆发送信号的手机设计中更为明显。为了达到更大的数据吞吐量，TTL逻辑的边沿变化速率必须提高，但这也会造成更高的电流变化速率，并且会在一个较大的频率段上引起更高的电磁干扰辐射。此外，在逻辑电平变换时发生的任何反射不仅会引起更多磁性辐射而且会增加误码率。对于手机设计而言，柔性电缆周围的电磁干扰噪声很大，因此需要更好的共模噪声抑制能力，而这正是低电压差分信令(LVDS)等差分信号技术的特点。