LVDS接口是什么？

LVDS是英文LowVoltagedifferentialsignaling的縮寫，是一種低壓差分信號(hào)技術(shù)接口，是NS(美國國家半導(dǎo)體)公司開發(fā)的一種數(shù)字視頻信號(hào)傳輸方式，旨在克服TTL電平傳輸寬帶高碼率數(shù)據(jù)時(shí)功耗大、電磁干擾大等缺點(diǎn)。

開發(fā)LVDS接口背景

LVDS接口傳輸數(shù)據(jù)是為實(shí)現(xiàn)高速、低噪聲、遠(yuǎn)距離、高精度的數(shù)據(jù)傳輸而開發(fā)的。

在液晶顯示器SCALER電路輸出的數(shù)字視頻信號(hào)中，除了圖像信號(hào)外，還包括行同步、場同步、像素時(shí)鐘等信號(hào)，其中像素時(shí)鐘信號(hào)的最高頻率可超過28MHz。采用TTL接口，數(shù)據(jù)傳輸速率低，傳輸距離短，抗電磁干擾能力差，會(huì)對圖像產(chǎn)生一定影響；此外，TTL多路數(shù)據(jù)信號(hào)線傳輸，整個(gè)排線數(shù)量達(dá)到幾十條，不僅連接不方便，而且不適合超薄趨勢。

LVDS接口特性

LVDS接口利用非常低的電壓擺幅(約350mv)在兩條PCB接線或一對平衡電纜上通過差分傳輸數(shù)據(jù)，即低壓差分信號(hào)傳輸。LVDS接口可以在差分PCB線或平衡電纜上以幾百兆比特/秒的速度傳輸信號(hào)。由于采用低壓低電流驅(qū)動(dòng)，LVDS接口噪音低，功耗低。LVDS接口廣泛應(yīng)用于17英寸以上的液晶顯示器中。

LVDS接口工作原理

在液晶顯示器中，LVDS接口電路位于液晶顯示器主控制電路SCALER和液晶面板之間，由LVDS信號(hào)發(fā)送電路發(fā)送電路(發(fā)送器)和液晶面板側(cè)的接收電路(接收器)組成。LVDS發(fā)送器將SCALER輸出的TTL平行RGB數(shù)據(jù)信號(hào)和控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為低壓串行LVDS信號(hào)，然后通過主板與液晶面板之間的柔性電纜(布線)將信號(hào)傳輸?shù)揭壕姘鍌?cè)的LVDS接收器。

LVDS接口電路示意圖

發(fā)送器主要完成從TTL信號(hào)到LVDS信號(hào)的轉(zhuǎn)換，接收器主要完成從LVDS信號(hào)到TTL信號(hào)的轉(zhuǎn)換。連接單元包括電纜、PCB上的差分線對和匹配電阻。

LVDS發(fā)動(dòng)機(jī)由驅(qū)動(dòng)差分線對的電流源組成，通常電流為3.5ma，LVDS接收器具有較高的輸入阻抗，因此發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的電流大多流過匹配電阻，并在接收器輸入端產(chǎn)生約350mV的電壓。當(dāng)驅(qū)動(dòng)器翻轉(zhuǎn)時(shí)，它會(huì)改變流經(jīng)電阻的電流方向，從而產(chǎn)生有效的邏輯1和邏輯0狀態(tài)。

無論使用的LVDS互連單元是PCB線對還是電纜，都必須采取措施防止信號(hào)在互連單元終端反射，減少電磁干擾。LVDS要求使用與互連單元相匹配的電阻，該電阻終止環(huán)流信號(hào)，應(yīng)盡可能靠近接收器輸入端。

簡化LVDS接口的電路

在液晶顯示器的實(shí)際電路中，發(fā)送器通常是位于主板電路中的單獨(dú)芯片或集成在SCALER芯片中的單獨(dú)芯片；接收器通常是位于液晶屏內(nèi)部電路板中的單獨(dú)芯片；連接單元主要是指連接主板和液晶板的信號(hào)電纜。

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