1.7 LVDS信号详解（硬件基础系列）

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1.7.1 简介

LVDS(Low-Voltage Differential Signaling，低电压差分信号)是一种信号传输模式的电平标准，它采用极低的电压摆幅高度差动传输数据，可以实现点对点或者点对多的连接，其主要的特点是低功耗、低误码率、地串扰和低辐射等优点，已经被广泛应用于各个场合。

1.7.2 技术原理

下图是一个点对点的（point to point）LVDS的电路结构如图所示：

图1.36 LVDS原理分析

这种电路结构的特点是：

• 结构简单

• 功耗低

• 速度快

• 抗干扰能力强

• 传输距离高达5~10m

1.7.3 物理层技术

LVDS的电平标准采用一对（两根）差分信号传输数据，通过3.5mA的稳压电流电源，在终端连接100Ω电阻时，以350mV(3.5mA * 100Ω = 350 mV)进行差分数据的传输。

图1. 37 LVDS物理层分析

差分信号的具体的波形见下：

图1.38 LVDS波形分析

两根差动信号：正电极信号（A+）和负电极信号（B−），以1.2V的共同电压（Voc）为中心，使2个信号间以350mV的电位差摆动。然后，用探针测定示波器的差动，会得到图2这样的信号波形。这就是两个信号的振幅差（（A+）−（B−））。以差动探针测定，就能得到振幅差的计算结果。但是这样的信号波形并不是物理存在的。

1.7.4 技术优势

1 差分信号

差分信号有别于单端信号一根信号线传输信号然后参考GND作为高(H)、低（L）逻辑电平的参考并作为镜像流量路径的做法，差分传输在两根传输线上都传输信号，这两个信号的振幅相等，相位相差180度，极性相反，互为耦合。

图1.39 差分信号

2差分信号优点

• 小信号更容易被识别。

• 对外部电磁干扰高度免疫。

• 单电源系统，能够更好的处理双极性信号

• 鉴于低压差分特点，具备更改的数据传输速率，消耗耕地的能量。