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技术解析:低电压差分信号传输(LVDS)在汽车电子中的应用

导读: 随着汽车内部整合的安全和辅助电子设备的增加,汽车领域对高速互连的需求急剧增长,主要集中在用于驾驶支持的视频显示系统,车载娱乐系统等,这些应用要求高速数据传输,以满足图像传递的要求。正是这些需求的增长,带动LVDS产品在这些领域崭露头角。

  低电压差分信号传输(LVDS)已经在众多应用中得到验证,LVDS在传送高数据率信号的同时还具有其它优势:与低电源电压的兼容性;低功耗;低辐射;高抗干扰性;简单的布线和终端匹配。

  LVDS为差分模式(图1),这种模式固有的共模抑制能力提供了高水平的抗干扰性,由于具有较高的信噪比,信号幅度可以降低到大约100mV(图2),允许非常高的传输速率。较低的信号摆幅还有助于降低功耗。与上述优势相比,LVDS的缺陷(每一通道需要两根连线传输信号)已经显得微不足道。

低电压差分信号传输(LVDS)在汽车电子中的应用

  图1.基本的LVDS发送接收结构

低电压差分信号传输(LVDS)在汽车电子中的应用

  图2.LVDS的信号强度和幅度

  随着汽车内部整合的安全和辅助电子设备的增加,汽车领域对高速互连的需求急剧增长,主要集中在用于驾驶支持(电子后视镜、导航系统、泊车距离控制、超视距显示、仰视显示)的视频显示系统,车载娱乐系统(电视和DVD播放器)等,这些应用要求高速数据传输,以满足图像传递的要求。正是这些需求的增长,带动LVDS产品在这些领域崭露头角(图3)。

低电压差分信号传输(LVDS)在汽车电子中的应用

  图3.汽车应用的典型LVDS连接

  LVDS非常适合汽车应用。汽车内部存在众多的电磁辐射源,因此,抗干扰能力是汽车电子设计最基本的要求。另外,考虑到LVDS传输线自身的低辐射优势,对系统的其它设施几乎不产生额外干扰。LVDS传输只需要简单的电阻连接,简化了电路布局,线路连接也非常简单(采用双绞铜质电缆)。LVDS兼容于各种总线拓扑:点到点拓扑(一个发送器,一个接收器);多分支拓扑(一个发送器,多个接收器);多点拓扑(多个发送器,多个接收器)

  汽车设计中存在一个关键问题,即车体不同位置的地电位有很大差异,电位差可能达到几伏特。直流耦合接口配置下,这样的电位差会很快中断数据传输。这个问题可以通过电容耦合传输信号解决,前提是信号传输中不会对电容在同一个方向长时间充电。

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责任编辑:eliane
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