淺談分離LVDS信號設(shè)計技術(shù)

在某些應(yīng)用中，單個數(shù)據(jù)源需要將 LVDS 數(shù)據(jù)發(fā)送到兩個目的地。這方面的一個例子是單個視頻源向兩個 LCD 面板發(fā)送數(shù)據(jù)，這可能在汽車后座娛樂系統(tǒng)中找到。傳統(tǒng)上，SERDES 鏈路是點(diǎn)對點(diǎn)的，單個發(fā)送器通過電纜或電路板將串行數(shù)據(jù)發(fā)送到單個接收器。如果系統(tǒng)要求將相同的數(shù)據(jù)發(fā)送到兩個目的地，則需要兩條完整的鏈路（4 個 SERDES 芯片和 2 條電纜）。圖 1 中顯示了這樣的一個示例。為方便圖片顯示，顯示器靠近在一起顯示，但在最終應(yīng)用中可能相距一米或更遠(yuǎn)。

客觀的

提出一種允許系統(tǒng)設(shè)計人員拆分 LVDS 電纜的技術(shù)，以便單個 ISL76341 或 ISL76321 發(fā)送器可以驅(qū)動兩個接收器。這從 BOM 中消除了一個 SERDES 芯片，并縮短了系統(tǒng)中的總電纜長度。在整個數(shù)據(jù)路徑中保持 100Ω 差分阻抗環(huán)境對于消除反射和保持共模電壓至關(guān)重要。由于這是降低成本的標(biāo)準(zhǔn)電路板，因此必須使用設(shè)計技術(shù)。

分路器設(shè)計

為了實現(xiàn)這些目標(biāo)，需要在系統(tǒng)中添加一塊電路板，以將 LVDS 信號分成兩個相同的信號。雖然預(yù)計會有一些信號損失，但我們希望將其保持在最低限度。必須保持信號完整性，以免 EMI 增加。分線板原理圖如圖 2 所示。

LVDS 分配器原理圖

每個發(fā)射器和接收器的阻抗為 100 Ω。分析上支路，我們從 100Ω 開始。當(dāng)我們添加 R3 和 R4 時，該分支的阻抗為 133Ω。兩個并聯(lián)接收器支路的阻抗為 66.5Ω。最后，我們添加了來自發(fā)射支路 R1 和 R2 的兩個串聯(lián)電阻的 33Ω 電阻，從發(fā)射器輸出端看到的總電阻為 99.5Ω。每個分支的分析都是相同的，因此每個 SERDES 芯片都會看到 100Ω 負(fù)載。六個 16.5Ω 電阻器是標(biāo)準(zhǔn)的 1% SMT 值。這些電阻器通過的電流很小，因此可以使用任何尺寸的 SMT 電阻器。

電路板設(shè)計

分離器可以在 2 層或 4 層板設(shè)計中實現(xiàn)。關(guān)鍵部分是保持 50Ω 單端和 100Ω 差分傳輸線環(huán)境。使這有點(diǎn)挑戰(zhàn)性的事實是，由于信號需要交叉，因此至少需要一對從電路板的頂層到底層。對于 4 層板，通過使用內(nèi)部層作為參考平面 (GND) 和信號的頂層和底層，更容易保持阻抗控制。信號路徑中所需的過孔只會增加少量的電感和特性阻抗的微小變化，可以忽略不計。

編輯：hfy