LVDS信號(hào)不僅是差分信號(hào)，也是高速數(shù)字信號(hào)。必須采取措施傳輸LVDS的PCB線，防止信號(hào)在媒體終端反射，減少電磁干擾，確保信號(hào)的完整性。PCB接線時(shí)應(yīng)注意以下問題。
1.采用多層板結(jié)構(gòu)。
帶有LVDS信號(hào)的PCB一般建議采用多層板結(jié)構(gòu)形式。由于LVDS信號(hào)屬于高速信號(hào)，相鄰層應(yīng)為地層，并屏蔽LVDS信號(hào)以防止干擾。此外，對于密度較低的板，如果物理空間條件允許，最好將LVDS信號(hào)與其他信號(hào)分別放置在不同的層。例如，對于4層板，通常可以按以下布置：LVDS信號(hào)層。地層。電源層。其他信號(hào)層。
包含LVDS信號(hào)的PCB設(shè)計(jì)實(shí)例如圖所示。
該板為16層多層印刷板。LVDS信號(hào)分別走在L1和L16層，L1屏蔽層為G2，L16屏蔽層為G15(其中G2.G15為完整地平面)，不僅可以減少孔數(shù)，保證接線最短，而且每個(gè)LVDS信號(hào)層都靠近完整地平面。
2.控制傳輸線的阻抗。
LVDS信號(hào)的電壓振幅僅為350mV，以電流驅(qū)動(dòng)的差分信號(hào)工作。為確保信號(hào)在傳輸線中傳輸時(shí)不受反射信號(hào)的影響，LVDS信號(hào)要求傳輸線阻抗控制，其中單線阻抗為50ω，差分阻抗為(100±10)ω。阻抗控制直接影響信號(hào)的完整性和延遲。
a.確定接線模式、參數(shù)和計(jì)算阻抗。
LVDS分為外微帶線差分模式和內(nèi)帶狀線差分模式。在實(shí)際應(yīng)用中，一些高速電路模擬分析工具可以通過合理設(shè)置層疊厚度和介質(zhì)參數(shù)來調(diào)整線寬和線間距，計(jì)算單線和差分阻抗結(jié)果，從而達(dá)到阻抗控制的目的。相關(guān)阻抗計(jì)算軟件(如POLAR-SI6000.CADENCE的ALLEGRO.Mentor的EPlaner等。)也可以通過合理設(shè)置參數(shù)來計(jì)算。請參考4.3節(jié)的內(nèi)容。從計(jì)算公式可以看出，阻抗值與絕緣層厚度成正比，與介電常數(shù)和線的厚度和寬度成反比。
然而，在許多情況下，很難同時(shí)滿足單線阻抗和差分阻抗。一方面，線寬（Width）和線間距（Separation）的調(diào)整范圍將受到物理設(shè)計(jì)空間的限制。例如，BGA或直列邊緣連接器中的布線和線寬受焊盤尺寸和間距的限制；另一方面，線寬和線間距的變化會(huì)影響單線阻抗和差分阻抗。因此，在一定的層疊條件下，了解線寬與線間距與阻抗之間的關(guān)系對設(shè)計(jì)師設(shè)置差分布線規(guī)則具有重要意義。使用Mentor公司的Hyperlynx軟件，可以輕松計(jì)算達(dá)到預(yù)定阻抗值的線寬與線間距關(guān)系。設(shè)計(jì)師不僅要依靠自動(dòng)布線功能，還要仔細(xì)修改差分阻抗匹配和差分線隔離。
b.走平行等距線。
在確定線寬和間距后，嚴(yán)格按照計(jì)算出的線寬和間距，保持兩條線之間的間距不變，即保持平行。有兩種平行方式：一種是兩條線走在同一層（side-by-side），即同一層的差異形式；另一種是兩條線走在上下兩層（over-under），即層間差異形式。一般來說，盡量避免使用層間差異形式，因?yàn)樵赑CB的實(shí)際處理過程中，由于層間層壓對準(zhǔn)精度大大低于同一層蝕刻精度和層壓過程中的介質(zhì)損失，不能保證層間介質(zhì)厚度等于層間介質(zhì)厚度，會(huì)導(dǎo)致層間差異對的阻抗變化。建議盡量使用同一層的差異形式。
3.遵循緊耦合的原則。
在計(jì)算線寬和間距時(shí)，應(yīng)遵循緊耦合的原則，即間距小于或等于線寬的差分線。當(dāng)兩條差分信號(hào)線非常接近時(shí)，電流傳輸方向相反，磁場相互抵消，電場相互耦合，電磁輻射要小得多。
4.線路應(yīng)盡可能短而直。
為了保證信號(hào)的質(zhì)量，LVDS差分線應(yīng)盡可能短、直；差分信號(hào)應(yīng)保持布線長度一致，避免布線過長、轉(zhuǎn)彎過多；盡量使用45°或弧，避免90°轉(zhuǎn)彎；盡量減少布線中的和其他不連續(xù)因素。
5.不同差異線之間的間距不能太小。
LVDS對布線方式的選擇沒有限制。微帶線和帶狀線都可以，但必須注意有良好的參考平面。不同差分線之間的間距不宜過小，差分線間距應(yīng)至少大于3~5倍。如有必要，可在不同差分線之間增加孔，以防止相互干擾。
6.遠(yuǎn)離其他信號(hào)的LVDS信號(hào)。
對于LVDS信號(hào)等信號(hào)，如TTL信號(hào)，最好使用不同的布線層。如果由于設(shè)計(jì)限制必須使用同一層布線，LVDS布線與TTL布線之間的距離應(yīng)足夠遠(yuǎn)，至少應(yīng)大于3~5倍。
7.LVDS差分信號(hào)不能跨平面分割。
雖然兩個(gè)差分信號(hào)是回流路徑，但跨平面分割不會(huì)切斷信號(hào)的回流，但由于缺乏參考平面，跨平面分割部分的傳輸線將導(dǎo)致不連續(xù)的阻抗。
8.接收端的匹配電阻應(yīng)盡可能靠近接收引腳。
接收端與接收引腳的匹配電阻應(yīng)盡可能短，接線距離應(yīng)盡可能短。
9.控制匹配電阻的精度。
使用終端匹配電阻可以匹配差分傳輸線的匹配，其電阻值一般在90~130ω之間。該系統(tǒng)還需要使用該終端匹配電阻來產(chǎn)生正常工作的差分電壓。對于點(diǎn)到點(diǎn)的拓?fù)洌泳€電阻通常控制在100ω，但匹配電阻可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。最好將精度為1%~2%的表面電阻跨接在差分線上。如有必要，還可使用兩個(gè)電阻值為50ω的電阻，并在中間通過電容好地過濾共模噪聲。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，10%的阻抗不匹配會(huì)產(chǎn)生5%的反射。
10.未使用的引腳處理。
所有未使用的LVDS接收器輸入引腳懸掛，所有未使用的LVDS和TTL輸出引腳懸掛，未使用的TTL輸入和控制/使引腳連接到電源或地面。
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