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基于LVDS技术的远端数据传输系统实现

引言

现在，各种系列的传输设备或传输系统均使用价格便宜、取材方便的双绞线。来传输高质量的视频信号、音频信号和控制数据。且其传输距离可选。虽然使用品牌系列双绞线所组成的传输系统具有独特亮度／色度处理、多级瞬态冲击保护及超强的干扰抑制能力，但在数据高速传输中，其高可靠性技术指标却并不能符合要求，其所面临的问题是如何应用先进的技术来保证数据在双绞线缆中的高速传输。而将低电压差分信号(LVDS)串行器一解串器用于双绞线电缆数据高速传输系统不失为一种新技术，MAXIM公司的MAX9205／MAX9206正是利用这种技术完成了高频信号的远端传输。

1 LVDS技术及其优势

LVDS接口又称RS-644总线接口，是20世纪90年代出现的一种数据传输和接口技术。LVDS是一种小振幅差分信号技术，使用非常低的幅度信号(约350 mV)，它通过一对差分PCB走线或平衡电缆来传输数据。其单个信道传输速率可达到每秒数百兆比特。其特有的低振幅及恒流源驱动方式只产生极低的噪声，且其功耗非常小。其传输介质可以是铜质的PCB连线，也可以是平衡电缆。

LVDS技术和其它接口相比。有着很大的优势，主要表现在下面几个方面：

(1)高速率

由于LVDS逻辑状态间的电压变化仅为300mV，因而能非常快地改变状态，从而实现高速率。

(2)低功耗

随着工作频率的增加，LVDS的电源电流仍保持平坦，而CMOS和TTL技术的电源电流则会随频率增加而指数上升，这得益于使用恒流线路驱动器。LVDS的电流源可把输出电流限制到约3．5mA，同时也能限制跳变期间产生的任何尖峰电流。这样，在得到高达1．5 Gbps的高数据率的同时却不明显增加功耗。恒流驱动输出还能容忍传输线的短路或接地而不会产生热问题。由于LVDS降低了终端电阻压降，因此也降低了电路的总功耗。

(3)噪声性能好

LVDS产生的电磁干扰很低，这是因为采用了低电压摆幅、低边沿速率、奇模式差分信号、恒流驱动器的原因。其Icc尖峰只产生很低的辐射。通过减小电压摆幅和电流能量，LVDS可把场强减到了最小；其差分驱动器还引入了奇模式传输，即