Semnalizare diferențială de joasă tensiune

Acest articol sau secțiune despre subiectul telematic nu citează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . Puteți îmbunătăți această intrare adăugând citate din surse de încredere în conformitate cu liniile directoare privind utilizarea surselor .

Această intrare sau secțiune tehnică nu este încă formatată conform standardelor . Contribuiți la îmbunătățirea acestuia în conformitate cu convențiile Wikipedia . Urmați sfaturile de proiectare de referință .

Semnalizarea diferențială de joasă tensiune ( LVDS ), cunoscută și sub numele de TIA / EIA-644 , este un standard care specifică caracteristicile electrice ale unui protocol de comunicație serială de tip diferențial.

LVDS funcționează la o putere redusă și poate funcționa la viteze foarte mari folosind cabluri de cupru torsadate ieftine.

Deoarece LVDS este o specificație a stratului fizic , este utilizat de multe standarde de comunicare a datelor, adăugând stratul de date, așa cum este definit în modelul OSI .

Standardul LVDS a fost introdus în 1994 și a devenit popular în produse precum televizoare LCD , sisteme de informare și divertisment mobile, camere industriale și de viziune automată, computere notebook și tablete și sisteme de telecomunicații. Aplicațiile tipice sunt video de înaltă definiție, grafică, transfer de date ale camerei și autobuze generice de mare viteză.

Furnizorii de notebook-uri și afișaje LCD au folosit adesea termenul LVDS în locul FPD-Link-ului mai potrivit pentru a se referi la protocol, iar termenul „LVDS” a devenit sinonim cu Flat Panel Display Link în limbajul afișajului video.

Principalele avantaje ale sistemului de transmisie

LVDS este un sistem de transmisie diferențială, adică transmite informații ca diferență între tensiunile prezente pe o pereche de conductori. Cele două tensiuni sunt comparate pe receptor.

Funcționarea circuitului: în stânga șoferul responsabil cu trimiterea datelor sub formă de impulsuri electrice în cablu, în timp ce în dreapta este receptorul format dintr-un amplificator diferențial .

Într-o realizare tipică, emițătorul injectează un curent de 3,5 mA în perechea de fire, iar direcția curentului determină nivelul logic. Curentul trece printr-un rezistor de terminare de la 100 la 120 Ohm pe partea de recepție, adaptat la impedanța caracteristică a perechii de fire pentru a reduce reflexiile și a maximiza transferul de putere. Diferența de potențial între rezistență este de aproximativ 350mV. Receptorul evaluează polaritatea acestei tensiuni pentru a determina nivelul logic.

Dacă există o cuplare strânsă electromagnetică între cele două fire, LVDS reduce generarea de zgomot electromagnetic și, în același timp, scade susceptibilitatea la interferențe electromagnetice. Receptorul LVDS este imun la zgomotul în modul obișnuit, deoarece determină nivelul logic primit din diferența celor două tensiuni, care nu se modifică prin adăugarea aceleiași valori la ambele terminale.

Faptul că emițătorul LVDS folosește întotdeauna aceeași valoare de curent pentru ambele niveluri logice are avantajul că este mai puțin solicitant pentru condensatorul de decuplare și produce mai puține perturbări pe liniile de alimentare.

Tensiunea redusă în modul comun de aproximativ 1,2V permite utilizarea magistralei LVDS pe o gamă largă de tensiuni de alimentare, începând de la 2,5V sau chiar mai puțin.

Aplicații

Standardul LVDS a devenit popular la mijlocul anilor 1990. Înainte, rezoluțiile utilizate în monitoarele de computer nu erau atât de mari încât să necesite rate mari de date pentru video și grafică. Cu toate acestea, în 1992, Apple avea nevoie de o metodă de transfer a mai multor fluxuri de videoclipuri digitale fără a supraîncărca NuBus-ul existent. Apple și National Semiconductors au dezvoltat QuickRing, care a fost primul exemplu de utilizare a LVDS și a făcut posibilă crearea unui autobuz alternativ care a ocolit NuBus pentru a transmite fluxuri video pe Macintosh .

Prima aplicație larg răspândită a LVDS a fost utilizarea FPD-Link pentru a transmite date de pe GPU la afișaj . Primul chipset FPD-Link a făcut posibilă reducerea unei interfețe video care utilizează 21 de biți plus ceasul (22 fire) la doar patru perechi diferențiale (8 fire), ceea ce a permis un cablu care a trecut mai ușor în balama dintre bază și afișarea notebook-urilor și, în același timp, a redus perturbările electromagnetice produse, precum și a permite o viteză mai mare în transmiterea datelor. FPD-Link a devenit standardul de facto în această aplicație la sfârșitul anilor 1990 și este încă utilizat pe scară largă astăzi (2018) pentru conectarea afișajelor în notebook-uri și tablete. Din acest motiv, mai mulți producători de IC produc propria lor versiune a chipset-ului FPD-Link.

Aplicațiile LVDS s-au extins la televizoare odată cu creșterea rezoluției ecranului. Pentru a urma această aplicație, au fost dezvoltate controlere capabile de viteze mai mari și un număr mai mare de canale paralele.

Următoarea aplicație a fost transferul semnalului video printr-un cablu extern între un computer și un ecran separat, sau între un DVD player sau un set-top box și un televizor.

Astfel s-au născut standardele de interfață Digital Visual Interface , High-Definition Multimedia Interface și, ulterior, DisplayPort , care încă astăzi (2018) reprezintă stadiul tehnicii pentru conectarea surselor video digitale la televizoare și afișaje.

O altă aplicație de succes a LVDS este protocolul Camera Link , care este utilizat în aplicațiile de viziune computerizată pentru a conecta camera la dispozitivul de captare a cadrelor.

Alte exemple de utilizare a standardului LVDS se găsesc în diferite tipuri de autobuze digitale, precum HyperTransport , FireWire , Serial ATA (SATA), RapidIO și SpaceWire .

Alte proiecte

• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre semnalizarea diferențială de joasă tensiune

Portal telematic : accesați intrări Wikipedia care vorbesc despre rețele, telecomunicații și protocoale de rețea