本文討論LVDS的各種多媒體特性，其中包括：低電源電壓,、低功耗,、低輻射、高抗干擾能力以及簡(jiǎn)單的電纜布線與終端匹配,。

　　低電壓差分信號(hào)傳輸(LVDS)已經(jīng)在眾多應(yīng)用中得到驗(yàn)證,，LVDS在傳送高數(shù)據(jù)率信號(hào)的同時(shí)還具有其它優(yōu)勢(shì)：

    * 與低電源電壓的兼容性
    * 低功耗
    * 低輻射
    * 高抗干擾性
    * 簡(jiǎn)單的布線和終端匹配

　　LVDS為差分模式(圖1)，這種模式固有的共模抑制能力提供了高水平的抗干擾性,，由于具有較高的信噪比,，信號(hào)幅度可以降低到大約100mV (圖2)，允許非常高的傳輸速率,。較低的信號(hào)擺幅還有助于降低功耗,。與上述優(yōu)勢(shì)相比，LVDS的缺陷(每一通道需要兩根連線傳輸信號(hào))已經(jīng)顯得微不足道,。

圖1. 基本的LVDS發(fā)送接收結(jié)構(gòu)

圖2. LVDS的信號(hào)強(qiáng)度和幅度

　　隨著汽車(chē)內(nèi)部整合的安全和輔助電子設(shè)備的增加,，汽車(chē)領(lǐng)域?qū)Ω咚倩ミB的需求急劇增長(zhǎng)，主要集中在用于駕駛支持(電子后視鏡,、導(dǎo)航系統(tǒng),、泊車(chē)距離控制、超視距顯示,、仰視顯示)的視頻顯示系統(tǒng),，車(chē)載娛樂(lè)系統(tǒng)(電視和DVD播放器)等，這些應(yīng)用要求高速數(shù)據(jù)傳輸,，以滿足圖像傳遞的要求,。正是這些需求的增長(zhǎng)，帶動(dòng)LVDS產(chǎn)品在這些領(lǐng)域嶄露頭角(圖3),。

圖3.汽車(chē)應(yīng)用的典型LVDS連接

　　LVDS非常適合汽車(chē)應(yīng)用,。汽車(chē)內(nèi)部存在眾多的電磁輻射源，因此,，抗干擾能力是汽車(chē)電子設(shè)計(jì)最基本的要求,。另外，考慮到LVDS傳輸線自身的低輻射優(yōu)勢(shì),，對(duì)系統(tǒng)的其它設(shè)施幾乎不產(chǎn)生額外干擾,。LVDS傳輸只需要簡(jiǎn)單的電阻連接,，簡(jiǎn)化了電路布局，線路連接也非常簡(jiǎn)單(采用雙絞銅質(zhì)電纜),。LVDS兼容于各種總線拓?fù)洌?/span>

　 * 點(diǎn)到點(diǎn)拓?fù)?一個(gè)發(fā)送器，一個(gè)接收器)
    * 多分支拓?fù)?一個(gè)發(fā)送器,，多個(gè)接收器)
    * 多點(diǎn)拓?fù)?多個(gè)發(fā)送器,，多個(gè)接收器)

　　汽車(chē)設(shè)計(jì)中存在一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，即車(chē)體不同位置的地電位有很大差異,，電位差可能達(dá)到幾伏特,。直流耦合接口配置下，這樣的電位差會(huì)很快中斷數(shù)據(jù)傳輸,。這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)電容耦合傳輸信號(hào)解決,，前提是信號(hào)傳輸中不會(huì)對(duì)電容在同一個(gè)方向長(zhǎng)時(shí)間充電。

　　而實(shí)際應(yīng)用無(wú)法排除這種同一方向長(zhǎng)時(shí)間充電的可能性,，比如,，在傳輸長(zhǎng)串的連續(xù)1信號(hào)時(shí)。MAX9213/9214 (圖4)利用“直流平衡”技術(shù)避免了上述問(wèn)題,，這類(lèi)器件監(jiān)控它的傳輸數(shù)據(jù),，當(dāng)顯示有過(guò)長(zhǎng)的連續(xù)1或0信號(hào)時(shí)，芯片會(huì)在發(fā)送數(shù)據(jù)前將數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn),，接收器可以很容易地通過(guò)翻轉(zhuǎn)信號(hào)重建原始信號(hào),。這些操作消除了長(zhǎng)串連續(xù)1或連續(xù)0信號(hào)，降低電容充電的影響,，從而有效解決地電位偏差問(wèn)題,。

圖4. 兩芯片傳輸方案，結(jié)合了收發(fā)功能和串行-解串功能

　　從圖3可以看出另外一個(gè)潛在問(wèn)題：眾多的系統(tǒng)互連意味著大量的電纜連線,，而在原有的汽車(chē)設(shè)計(jì)中電纜(線束)連接已經(jīng)非常擁擠,，為了解決這一問(wèn)題，需要區(qū)分不同數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?，并非所有連接都要求特別高的速率,，Maxim推出的MAX9217/9218可以通過(guò)一對(duì)兒雙絞線提供高達(dá)700Mbps數(shù)據(jù)速率(圖5)。以這個(gè)容量可以毫不費(fèi)力地連接480 x 800分辨率的顯示器,。

圖5. 交流耦合串行器和解串器的功能框圖

　　為了進(jìn)一步優(yōu)化電磁輻射特性,，Maxim的芯片還將并行數(shù)據(jù)顯示過(guò)程中的所有切換操作都同步到時(shí)鐘頻率上，這個(gè)頻率可以在3MHz到35MHz范圍調(diào)節(jié)(對(duì)于一個(gè)既定應(yīng)用,，采用所允許的最低時(shí)鐘頻率以最小化電磁輻射),。另外，通過(guò)降低數(shù)據(jù)流本身引起的開(kāi)關(guān)量,，包括特殊的編碼和串行輸出的共模濾波,，也有助于改善電磁兼容性,。光纖接口也可以改善EMI，但這種方案存在其它問(wèn)題,，而且價(jià)格昂貴,。

　　LVDS器件必須具有較高的ESD保護(hù)，特別是輸入,、輸出引腳,，這也是汽車(chē)工業(yè)非常普遍的要求。這些引腳必需能夠承受IEC 61000-4-2規(guī)定的±15kV氣隙放電,、±8kV接觸放電,，或者是ISO 10605規(guī)定的±25kV氣隙放電、±8kV接觸防電,。

　　綜上所述,，無(wú)論是現(xiàn)在還是將來(lái)，LVDS接口都是汽車(chē)應(yīng)用中連接板級(jí)系統(tǒng)的極好選擇,。 為了達(dá)到這一目標(biāo),，Maxim基于第一代LVDS產(chǎn)品的測(cè)試以及應(yīng)用中取得的經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)出了日益完善的芯片,，在近幾年內(nèi),，這些芯片必將成為汽車(chē)總線系統(tǒng)設(shè)計(jì)中LVDS連接方案的主導(dǎo)產(chǎn)品。