LVDS技术原理和设计简介

50Ω布线规则；

（F）保持PCB地线层返回路径宽而短；

（G）应该使用利用地层返回铜线（gu9ound return wire）的电缆连接两个系统的地层；

（H） 使用多过孔(至少两个)连接到电源层(线)和地层(线)，表面贴电容可以直接焊接到过孔焊盘以减少线头。

2.2 板上导线

（A） 微波传输线（microstrip）和带状线（stripline）都有较好性能；

（B） 微波传输线的优点：一般有更高的差分阻抗、不需要额外的过孔；

（C） 带状线在信号间提供了更好的屏蔽。

2.3 差分线

（A）使用与传输媒质的差分阻抗和终端电阻相匹配的受控阻抗线，并且使差分线对离开集成芯片后立刻尽可能地相互靠近（距离小于１０ｍｍ），这样能减少反射并能确保耦合到的噪声为共模噪声；

（B）使差分线对的长度相互匹配以减少信号扭曲，防止引起信号间的相位差而导致电磁辐射；

（C）不要仅仅依赖自动布线功能，而应仔细修改以实现差分阻抗匹配并实现差分线的隔离；

（D）尽量减少过孔和其它会引起线路不连续性的因素；

（E）避免将导致阻值不连续性的90°走线，使用圆弧或45°折线来代替；

（F）在差分线对内，两条线之间的距离应尽可能短，以保持接收器的共模抑制能力。在印制板上，两条差分线之间的距离应尽可能保持一致，以避免差分阻抗的不连续性。

2.4 终端

（A）使用终端电阻实现对差分传输线的最大匹配，阻值一般在90～130Ω之间，系统也需要此终端电阻来产生正常工作的差分电压；

（B）最好使用精度１～2%的表面贴电阻跨接在差分线上，必要时也可使用两个阻值各为50Ω的电阻，并在中间通过一个电容接地，以滤去共模噪声。

2.5 未使用的管脚

所有未使用的LVDS接收器输入管脚悬空，所有未使用的LVDS和TTL输出管脚悬空，将未使用的TTL发送／驱动器输入和控制／使能管脚接电源或地。

2.6 媒质（电缆和连接器）选择

（A）使用受控阻抗媒质，差分阻抗约为100Ω，不会引入较大的阻抗不连续性；

（B）仅就减少噪声和提高信号质量而言，平衡电缆（如双绞线对）通常比非平衡电缆好；

（C）电缆长度小于0.5m时，大部分电缆都能有效工作，距离在0.5m～10m之间时,CAT 3(Categiory 3)双绞线对电缆效果好、便宜并且容易买到，距离大于10m并且要求高速率时，建议使用CAT 5双绞线对。

2.7 在噪声环境中提高可靠性设计

LVDS 接收器在内部提供了可靠性线路，用以保护在接收器输入悬空、接收器输入短路以及接收器输入匹配等情况下输出可靠。但是，当驱动器三态或者接收器上的电缆没有连接到驱动器上时，它并没有提供在噪声环境中的可靠性保证。在此情况下，电缆就变成了浮动的天线，如果电缆感应到的噪声超过LVDS内部可靠性线路的容限时，接收器就会开关或振荡。如果此种情况发生，建议使用平衡或屏蔽电缆。另外，也可以外加电阻来提高噪声容限，如图3所示。 图中R1、R3是可选的外接电阻，用来提高噪声容限，R2≈100Ω。

当然，如果使用内嵌在芯片中的LVDS收发器，由于一般都有控制收发器是否工作的机制，因而这种悬置不会影响系统。

３ 应用实例

LVDS技术目前在高速系统中应用的非常广泛，本文给出一个简单的例子来看一下具体的连线方式。加拿大PMC公司的DSLAM（数字用户线接入模块）方案中，利用LVDS技术实现点对点的单板互联，系统结构可扩展性非常好，实现了线卡上的高集成度，并且完全能够满足业务分散、控制集中带来的大量业务数据和控制流通信的要求。

图４描述了该系统线卡与线卡之间、线卡与背板之间的连线情形，使用的都是单工方式，所以需要两对线来实现双向通信。图中示出了三种不同连接方式，从上到下分别为：存在对应连接芯片；跨机架时实现终端匹配；同层机框时实现终端匹配。在接收端串接一个变压器可以减小干扰并避免LVDS驱动器和接收器地电位差较大的影响。