lvds输入端共模电压允许范围
MLVDS可以实现真正多点接口的总线
多年来，业界已开发出多种成熟的技术用于在背板总线上传输信号。
随着电信和数据通信业务量的不断增长，数据传输速度的不断提高，一些传统的单端和发射极耦合逻辑技术的局限性越来越明显。
多点低电压差分信号(M-LVDS)是一种类似LVDS的接口标准，它可以为今天的总线应用带来高速、低功率和低EMI传输解决方案等优势，非常适合数据、控制、同步和时钟信号使用。
在目前的背板上，承载净负荷数据的高速信号一般走的是点到点(一个驱动器和一个接收器)接口，这些接口连接着各种内核芯片，如ASIC、FPGA、DSP等。
正确端接的点到点接口可以为高速信号提供最佳性能，它们使用的信号电平可以是PECL、CML、VML和LVDS，速度可高达4Gbps以上，见图1。
LVDS的端接方法很简单，只需在接收器端放置一个端接电阻。
LVDS也能处理多分支信号传输，即一个驱动器和多个接收器共享相同的差分传输线。
M-LVDS是LVDS的扩展，允许多个驱动器共享相同的半双工总线。
LVDS(TIA/EIA-644A)是一个针对点到点和多分支应用的著名接口标准，可被看作是RS-422在速度上的升级。
M-LVDS(TIA/EIA-899)则将LVDS的优势(高速、低功耗、低EMI、简单端接和工业标准)进一步扩展到了总线应用。
它可被看作是RS-485在速度上的升级，用于通过背板(FR-4材料)走线或电缆进行传输的普通电信应用。
M-LVDS可以提供极佳的信号完整性、热交换及内置故障防护支持。
LVDS的驱动器输出电流为3.5mA，M-LVDS的驱动器输出电流是它的3倍，达11.3mA，并将输入电压门限从100mV减小到50mV，因此可以提供更好的信号完整性。
对趋于标准化的多点应用而言，在总线两端放置100Ω的端接电阻可以形成有效的50Ω阻抗，信号电压摆幅可达565mV，相比之下典型的LVDS摆幅只有350mV。
而对点到点的电缆应用来说，目前的IC输出级电路仍可以在单个100Ω终端上提供足够的电流，并产生900mV 到1,000mV的电压摆幅，这个摆幅超过了800mV的LVPECL电平。
1X9光模块接口规范%20v1.4(2010-8-9)
1×9 光模块接口规范
版本：1.4（复稿）
1×9 光收发一体模块接口规范说明
V 1.4
武汉启晟科技有限公司研发部
编写 王辉
2010 年 8 月
1
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图-2 PECL 接口输入结构
4
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输出共模电压
单端输入电压范围 VIS
差分输入电压摆幅
最小 640
Vcc-0.6 400
典型 800 Vcc-0.2
最大 1000
Vcc+0.2 1000
单位 mV V V mVp-p
3. LVDS 接口 LVDS 用于低压差分信号点到点的传输，该方式有三大优点，从而使得它更具有吸引力。 A)LVDS 传输的信号摆幅小，从而功耗低，一般差分线上电流不超过 4mA，负载阻抗为 100Ω。这一特征使 它适合做并行数据传输。 B)LVDS 信号摆幅小，从而使得该结构可以在 2.4V 的低电压下工作。 C)LVDS 输入单端信号电压可以从 0V 到 2.4V 变化，单端信号摆幅为 400mV，这样允许输入共模电压从 0.2V 到 2.2V 范围内变化，也就是说 LVDS 允许收发两端地电势有±1V 的落差。
_LVDS介绍
LVDS技术原理和设计简介１ LVDS介绍LVDS（Low Voltage Differential Signaling)是一种低摆幅的差分信号技术，它使得信号能在差分PCB线对或平衡电缆上以几百Mbps的速率传输，其低压幅和低电流驱动输出实现了低噪声和低功耗。
几十年来，5V供电的使用简化了不同技术和厂商逻辑电路之间的接口。
然而，随着集成电路的发展和对更高数据速率的要求，低压供电成为急需。
降低供电电压不仅减少了高密度集成电路的功率消耗，而且减少了芯片内部的散热，有助于提高集成度。
减少供电电压和逻辑电压摆幅的一个极好例子是低压差分信号（LVDS）。
LVDS 物理接口使用1.2V偏臵提供400mV摆幅的信号（使用差分信号的原因是噪声以共模的方式在一对差分线上耦合出现，并在接收器中相减从而可消除噪声）。
LVDS驱动和接收器不依赖于特定的供电电压，因此它很容易迁移到低压供电的系统中去，而性能不变。
作为比较，ECL和PECL技术依赖于供电电压，ECL要求负的供电电压，PECL 参考正的供电电压总线上电压值（Vcc)而定。
而ＧLVDS是一种发展中的标准尚未确定的新技术，使用500mV的供电电压可提供250mV 的信号摆幅。
不同低压逻辑信号的差分电压摆幅示于图１。
LVDS在两个标准中定义。
IEEE P1596.3(1996年３月通过)，主要面向SCI(Scalable Coherent Interface)，定义了LVDS的电特性，还定义了SCI协议中包交换时的编码；ANSI/EIA/EIA-644(1995年11月通过)，主要定义了LVDS的电特性，并建议了655Mbps的最大速率和1.823Gbps的无失真媒质上的理论极限速率。
在两个标准中都指定了与物理媒质无关的特性，这意味着只要媒质在指定的噪声边缘和歪斜容忍范围内发送信号到接收器，接口都能正常工作。
LVDS具有许多优点：①终端适配容易；②功耗低；③具有fail-safe特性确保可靠性；④低成本；⑤高速传送。
LVDS（低电压差分信号）原理简介
LVDS（低电压差分信号）原理简介1 、LVDS信号介绍LVDS：Low Voltage Differential Signaling，低电压差分信号。
LVDS传输支持速率一般在155Mbps（大约为77MHZ）以上。
LVDS是一种低摆幅的差分信号技术，它使得信号能在差分PCB线对或平衡电缆上以几百Mbps的速率传输，其低压幅和低电流驱动输出实现了低噪声和低功耗。
IEEE在两个标准中对LVDS信号进行了定义。
ANSI/TIA/EIA-644中，推荐最大速率为655Mbps，理论极限速率为1.923Mbps。
1.1 LVDS信号传输组成图1 LVDS信号传输组成图LVDS信号传输一般由三部分组成：差分信号发送器，差分信号互联器，差分信号接收器。
差分信号发送器：将非平衡传输的TTL信号转换成平衡传输的LVDS信号。
通常由一个IC来完成，如：DS90C031差分信号接收器：将平衡传输的LVDS信号转换成非平衡传输的TTL信号。
通常由一个IC来完成，如：DS90C032差分信号互联器：包括联接线（电缆或者PCB走线），终端匹配电阻。
按照IEEE 规定，电阻为100欧。
我们通常选择为100，120欧。
1.2 LVDS信号电平特性LVDS物理接口使用1.2V偏置电压作为基准，提供大约400mV 摆幅。
LVDS驱动器由一个驱动差分线对的电流源组成（通常电流为3.5mA），LVDS接收器具有很高的输入阻抗，因此驱动器输出的电流大部分都流过100Ω的匹配电阻，并在接收器的输入端产生大约350mV 的电压。
电流源为恒流特性，终端电阻在100――120欧姆之间，则电压摆动幅度为：3.5mA * 100 = 350mV ；3.5mA * 120 = 420mV 。
下图为LVDS与PECL（光收发器使用的电平）电平变化。
图2 LVDS与PECL电平图示由逻辑“0”电平变化到逻辑“1”电平是需要时间的。
由于LVDS信号物理电平变化在0。
CML、PECL 及LVDS 间的互相连接
CML、PECL 及LVDS 间的互相连接王险峰译简介：随着高速数据传输业务需求的增加，如何高质量的解决高速IC 芯片间的互连变得越来越重要。
低功耗及优异的噪声性能是要解决的主要问题。
芯片间互连通常有三种接口：PECL （Positive Emitter-Coupled Logic）、LVDS（Low-Voltage Differential Signals）、CML （Current Mode Logic）。
在设计高速数字系统时，人们常会遇到不同接口标准IC 芯片间的连接，为解决这一问题，我们首先需要了解每一种接口标准的输入输出电路结构，由此可以知道如何进行直流偏置，接什么样的负载。
该文章正是针对该问题展开讨论，作为例子，文中列举了一些MAXIM 公司的产品。
1. PECL接口PEL 是有ECL标准发展而来，在PECL电路中省去了负电源，较ECL 电路更方便使用。
PECL 信号的摆幅相对ECL 要小，这使得该逻辑更适合于高速数据的串性或并行连接。
PECL 标准最初有MOTOROLA 公司提出，经过很长一段时间才在电子工业界推广开。
1.1. PECL接口输出结构PECL 电路的输出结构如图1 所示，包含一个差分对和一对射随器。
输出射随器工作在正电源范围内，其电流始终存在，这样有利于提高开关速度。
标准的输出负载是接50Ω至VCC-2V 的电平上，如图1 中所示，在这种负载条件下，OUT+与OUT-的静态电平典型值为VCC-1.3V，OUT+与OUT-输出电流为14mA。
PECL 结构的输出阻抗很低，典型值为4~ 5 Ω，这表明它有很强的驱动能力，但当负载与PECL 的输出端之间有一段传输线时，低的阻抗造成的失配将导致信号时域波形的振铃现象。
1.2. PECL接口输入结构PECL 输入结构如图2 所示，它是一个具有高输入阻抗的差分对。
该差分对共模输入电压需偏置到VCC-1.3V，这样允许的输入信号电平动态最大。
PECL
LVDS、PECL和CML介绍一182011[本应用笔记中的一些器件最初发布于2000年7月3日1120期的Electronic Engineering Times]1 引言随着高速数据传输业务需求的增加，如何高质量地解决高速IC芯片间的互连变得越来越重要。
低功耗及优异的噪声性能是有待解决的主要问题。
芯片间互连通常有三种接口：PECL (正射极耦合逻辑)、LVDS (低压差分信号)、CML (电流模式逻辑)。
在设计高速数字系统时，人们常会遇到不同接口标准芯片间的互连，为解决这一问题，我们首先需要了解每一种接口标准的输入和输出电路结构，由此可以知道如何进行偏置和终端匹配。
本文介绍了高速通信系统中PECL、CML和LVDS之间相互连接的几种方法，并给出了Maxim产品的应用范例。
2 PECL接口PECL由ECL标准发展而来，但在PECL电路中使用的是正电源。
PECL信号的摆幅相对ECL要小，这使得该逻辑更适合于高速数据的串行或并行连接。
PECL标准最初由Motorola 公司提出，经过很长一段时间才在电子工业领域推广开。
2.1 PECL输出结构PECL电路的输出结构如图1所示，包含一个差分对管和一对射随器。
输出射随器工作在正电源范围内，其直流电流始终存在，这样有利于提高开关速度，保持较快的关断时间。
PECL 输出的适当端接是连接50Ω电阻至(VCC-2V)电平。
在这种端接条件下，OUT+与OUT-的典型值为(VCC-1.3V)，输出直流电流约为14mA。
PECL结构的输出阻抗很低，典型值约为(4-5)Ω，这表明它有很强的驱动能力。
但当负载与PECL的输出端之间有一段传输线时，低阻抗造成的背向端接失配将导致信号的高频失真。
图1. PECL输出结构2.2 PECL输入结构PECL输入结构如图2所示，它是一个具有高输入阻抗的差分对。
该差分对共模输入电压需偏置到(VCC-1.3V)，这样允许的输入信号电平动态范围最大。
逻辑电平匹配
LVDS即Low Voltage Differential Signaling的缩写，是当今流行最广泛的低压差分信号之一，它具有功耗低、抗扰性好，最新的LVDS标准能够实现3Gbps 以上的数据速率。
LVDS信号的摆幅只有350mV。
3.3V LVDS线驱动器的输入电平对于逻辑0为0.0VDC到0.8VDC、对于逻辑1为2.0VDC到3.0VDC。
0.8VDC和2.0VDC 之间的输入电平公平定义，这意味着驱动的开关转换阈值电平也未定义。
表一：LVDS参数图一：LVDS驱动器和接收器驱动器中含有一个3.5mA的电流源，接收端的输入阻抗很高，所以，整个电路电流全部流过100Ω垮接电阻，于是在垮接电阻上产生了350mV的电压。
改变电流的方向即可在垮接电阻上产生相反方向的电压，以这种方式来产生逻辑1和0。
LVDS的优点：1.由于LVDS的电流源始终导通，此特性可以消除开关噪声带来的尖峰和大电流晶体管不断开合造成的EMI干扰。
2.差分线的间距很短，受到的干扰一样，所以在接收端进行差模运算后，干扰正好抵消。
3.LVDS差分线中传输的电流相同，方向相反，产生的EMI很低。
LVPECL：LVPECL即Low Voltage Positive Emitter-Couple Logic，也就是低压正发射极耦合逻辑，使用3.3V或2.5V电源，LVPECL是由PECL演变而来的，PECL 即 Positive Emitter-Couple Logic，也就是正发射极耦合逻辑的意思，使用5.0V电源，而PECL是由ECL演变而来的，ECL即Emitter-Couple Logic，也就是发射极耦合逻辑，ECL有两个供电电压VCC 和VEE。
当VEE接地时，VCC接正电压时，这时的逻辑称为PECL；当当VCC 接地时，VEE接负电压时，这时的逻辑成为NECL，VEE一般接-5.2V电源；一般狭义的ECL就是指NECL。
LVDS接口定义及标准
LVD LVD 低電對多線，廣泛盟）199公佈範，現，纜。
高傳LVD 成，很高mV 在有的M 理很輸入1）S 接口定義DS 接口又稱電壓差分信多點的連接，也可以是平泛的應用。
）的ANSI/T 95年11月佈了IEEE ，對於生產工，其供電電。
標準推薦傳輸速率可DS 接口的原一個簡單，如圖1所高，驅動器電V 。
通過驅有些最新生MAX9121/9在LVDS 很簡單，因為入端產生的來傳送信號表1是LV 表2是接義及標準稱RS-644信號，這種技接，具有低功平衡電纜。
目前，流行TIA/EIA －6，以美國國1596.3標準工藝、傳輸電壓可以從+薦的最高數據可達1.923G 原理及電特單的LVDS 傳所示。
驅動器電流大部分驅動器的開關生產的LVDS 9122等。
系統中，採為一對差分效果是相互號，從而可VDS 驅動器接收器的主要4總線接口技術的核心是功耗、低誤。
LVDS 在對行的LVDS 技644標準，國家半導體準。
這兩個輸介質和供電+5V 到+3.3據傳輸速率Gbps 。
特性傳輸系統由器的電流源分直接流過關，改變直S 接收器中採用差分方分線對上的電互抵消的，可以大大提高器的主要電要電特性參，是20世紀是採用極低誤碼率、低串對信號完整技術規範有另一個是體公司為主推個標準注重於電電壓等則3V ，甚至更率是655Mbp 一個驅動器源（通常為3100Ω的終直接流過電阻中，100Ω左方式傳送數據電流方向是因而對信號高數據傳輸電特性參數參數。
紀90年代低的電壓擺幅串擾和低輻整性、低抖動有兩個標準IEEE 159推出了ANS 於對LVDS 則沒有明確更低；其傳輸ps ，而理論器和一個接3.5mA ）來終端電阻，從阻的電流的左右的電阻直據，有著比是相反的，當號的影響很輸速率和降低才出現的一幅高速差動輻射等特點動及共模特：一個是T 96.3標準。
SI/TIA/EIA S 接口的電。
LVDS 可輸介質可以論上，在一收器通過一來驅動差分線從而在接收的有無，從而直接集成在比單端傳輸方當共模方式很小。
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LVDS输入端共模电压允许范围
1. 什么是LVDS（Low Voltage Differential Signaling）
LVDS是一种低电压差分信号传输技术，广泛应用于高速数据传输领域。
它通过在
发送端产生一对相反的电压差分信号，并在接收端通过比较这两个信号的电压差来恢复原始数据。
LVDS具有高速传输、低功耗和抗干扰能力强等优点，因此被广泛
应用于显示器、计算机内部总线、通信设备等领域。
2. LVDS输入端共模电压
在LVDS传输过程中，输入端共模电压（Common Mode Voltage）是指信号对的中间电平。
由于LVDS采用差分信号传输，其工作原理依赖于差分信号的电压差，因此
共模电压的变化会对传输质量产生影响。
3. 共模电压允许范围的重要性
共模电压允许范围是指在该范围内共模电压的变化不会对LVDS传输的正确性和稳
定性产生负面影响。
因此，了解和控制LVDS输入端共模电压的允许范围非常重要。
如果共模电压超出允许范围，可能会导致以下问题：
•传输质量下降：共模电压的变化可能会引入噪声，导致传输的误码率增加，从而降低传输质量。
•信号失真：共模电压的变化可能导致信号波形失真，使得接收端无法正确恢复原始数据。
•设备故障：共模电压超出允许范围可能会导致LVDS接收器的损坏或不稳定工作，甚至可能损坏整个系统。
因此，合理控制LVDS输入端共模电压的范围，对于确保传输质量和系统稳定性至
关重要。
4. LVDS输入端共模电压允许范围的确定
确定LVDS输入端共模电压允许范围的关键因素包括：
4.1 差分电压范围
LVDS采用差分信号传输，因此差分电压范围是决定共模电压允许范围的重要因素
之一。
通常，LVDS差分电压范围为200-400mV。
4.2 共模电压偏移
共模电压偏移是指共模电压相对于地电平的偏移量。
通常，LVDS接收器对共模电
压偏移的容忍度较高，一般在接收器输入电平范围的一半左右。
4.3 环境条件
环境条件也会对LVDS输入端共模电压允许范围的确定产生影响。
例如，温度变化、噪声干扰等因素都可能导致共模电压的变化。
因此，在设计LVDS系统时，需要考
虑环境条件对共模电压的影响，并根据实际情况确定合理的允许范围。
5. 如何控制LVDS输入端共模电压
为了控制LVDS输入端共模电压在允许范围内，可以采取以下措施：
5.1 适当选择电源电压
LVDS系统的电源电压对共模电压有一定影响。
通过适当选择电源电压，可以在一
定程度上控制共模电压的范围。
一般来说，较高的电源电压可以使共模电压范围更大，但也会增加功耗。
5.2 使用电压调节器
使用电压调节器可以在一定程度上控制共模电压的范围。
电压调节器可以根据输入信号的共模电压变化，自动调节输出电压，使其保持在允许范围内。
5.3 合理设计电路
在设计LVDS电路时，应该合理布局和设计电路，以减小共模电压的波动。
例如，
通过合理选择电阻和电容的数值，可以有效地降低共模电压的变化。
5.4 使用滤波器
在LVDS系统中使用滤波器可以滤除噪声信号，减小共模电压的波动。
滤波器可以
选择合适的截止频率，以滤除对LVDS传输质量产生负面影响的频率成分。
6. 结论
LVDS输入端共模电压允许范围是确保LVDS传输质量和系统稳定性的重要因素之一。
合理控制共模电压的范围可以避免传输质量下降、信号失真和设备故障等问题。
通过选择合适的差分电压范围、共模电压偏移和环境条件，并采取适当的控制措施，如选择适当的电源电压、使用电压调节器、合理设计电路和使用滤波器等，可以有效地控制LVDS输入端共模电压的范围，确保系统的正常运行。