LVDS差分信號(hào)技術(shù)質(zhì)量初勘

LVDS是一種低擺幅的差分信號(hào)技術(shù)，它使得信號(hào)能在差分PCB線對(duì)或平衡電纜上以幾百M(fèi)bps的速率傳輸，其低壓幅和低電流驅(qū)動(dòng)輸出實(shí)現(xiàn)了低噪聲和低功耗。

LVDSB是一種高速點(diǎn)到點(diǎn)應(yīng)用通信標(biāo)準(zhǔn)，比如M-LVDS（多點(diǎn)LVDS）則是一種面向多點(diǎn)應(yīng)用的類似標(biāo)準(zhǔn)。LVDS和M-LVDS同時(shí)提供遠(yuǎn)距離數(shù)字接口，通過電氣互連實(shí)現(xiàn)串行通信。

1、差分信號(hào)

就是驅(qū)動(dòng)端發(fā)送兩個(gè)等值、反相的信號(hào)，接收端通過比較這兩個(gè)電壓的差值來判斷邏輯狀態(tài)“0”還是“1”。而承載差分信號(hào)的那一對(duì)走線就稱為差分走線。

2、差分信號(hào)和普通的單端信號(hào)走線相比，最明顯的優(yōu)勢體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

A、抗干擾能力強(qiáng)，因?yàn)閮筛罘肿呔€之間的耦合很好，當(dāng)外界存在噪聲干擾時(shí)，幾乎是同時(shí)被耦合到兩條線上，而接收端關(guān)心的只是兩信號(hào)的差值，所以外界的共模噪聲可以被完全抵消；

B、能有效抑制EMI，同樣的道理，由于兩根信號(hào)的極性相反，他們對(duì)外輻射的電磁場可以相互抵消，耦合的越緊密，泄放到外界的電磁能量越少；

C、時(shí)序定位精確，由于差分信號(hào)的開關(guān)變化是位于兩個(gè)信號(hào)的交點(diǎn)，而不像普通單端信號(hào)依靠高低兩個(gè)閾值電壓判斷，因而受工藝，溫度的影響小，能降低時(shí)序上的誤差，同時(shí)也更適合于低幅度信號(hào)的電路

3、測試要求

A、差分信號(hào)的模擬帶寬取決于信號(hào)的邊沿時(shí)間，不等于信號(hào)的比特速率，一般都比信號(hào)的比特速率高的多，比如480Mbps的信號(hào)的帶寬可能高達(dá)1GHz。所以選擇示波器時(shí)需要注意信號(hào)的帶寬要求。在進(jìn)行眼圖測試的時(shí)候，要求示波器有相應(yīng)的眼圖模板；

B、應(yīng)該盡量采用差分探頭，對(duì)于在線測試，要求示波器的探頭為高阻輸入。由于LVDS信號(hào)的速率一般比較高，應(yīng)當(dāng)選擇寄生電容比較低的示波器探頭的型號(hào)；

C、可以采用眼圖測試的方式來觀察信號(hào)的質(zhì)量，眼圖張開的寬度決定了接收波形可以不受串?dāng)_影響而抽樣再生的時(shí)間間隔

4、波形測試

如下眼圖最佳抽樣時(shí)刻應(yīng)選在眼睛張開最大的時(shí)刻。眼圖斜邊的斜率，表示系統(tǒng)對(duì)定時(shí)抖動(dòng)（或誤差）的靈敏度，斜邊越陡，系統(tǒng)對(duì)定時(shí)抖動(dòng)越敏感。眼圖左（右）角陰影部分的水平寬度表示信號(hào)零點(diǎn)的變化范圍，稱為零點(diǎn)失真量，在許多接收設(shè)備中，定時(shí)信息是由信號(hào)零點(diǎn)位置來提取的，對(duì)于這種設(shè)備零點(diǎn)失真量很重要。

在抽樣時(shí)刻，陰影區(qū)的垂直寬度表示最大信號(hào)失真量。在抽樣時(shí)刻上、下兩陰影區(qū)間隔的一半是最小噪聲容限，噪聲瞬時(shí)值超過它就有可能發(fā)生錯(cuò)誤判決；圖中水平方向上虛線位置對(duì)應(yīng)的電壓為判決門限電平。

5、LVDS信號(hào)特性說明

6、眼圖測試應(yīng)采樣波形數(shù)1500-3000個(gè)，而且沒有一個(gè)點(diǎn)掉入眼圖模板中即為合格的數(shù)據(jù)。如下眼圖模板模型。