浅谈分离LVDS信号设计技术

在某些应用中，单个数据源需要将 LVDS 数据发送到两个目的地。这方面的一个例子是单个视频源向两个 LCD 面板发送数据，这可能在汽车后座娱乐系统中找到。传统上，SERDES 链路是点对点的，单个发送器通过电缆或电路板将串行数据发送到单个接收器。如果系统要求将相同的数据发送到两个目的地，则需要两条完整的链路（4 个 SERDES 芯片和 2 条电缆）。图 1 中显示了这样的一个示例。为方便图片显示，显示器靠近在一起显示，但在最终应用中可能相距一米或更远。

客观的

提出一种允许系统设计人员拆分 LVDS 电缆的技术，以便单个 ISL76341 或 ISL76321 发送器可以驱动两个接收器。这从 BOM 中消除了一个 SERDES 芯片，并缩短了系统中的总电缆长度。在整个数据路径中保持 100Ω 差分阻抗环境对于消除反射和保持共模电压至关重要。由于这是降低成本的标准电路板，因此必须使用设计技术。

分路器设计

为了实现这些目标，需要在系统中添加一块电路板，以将 LVDS 信号分成两个相同的信号。虽然预计会有一些信号损失，但我们希望将其保持在最低限度。必须保持信号完整性，以免 EMI 增加。分线板原理图如图 2 所示。

LVDS 分配器原理图

每个发射器和接收器的阻抗为 100 Ω。分析上支路，我们从 100Ω 开始。当我们添加 R3 和 R4 时，该分支的阻抗为 133Ω。两个并联接收器支路的阻抗为 66.5Ω。最后，我们添加了来自发射支路 R1 和 R2 的两个串联电阻的 33Ω 电阻，从发射器输出端看到的总电阻为 99.5Ω。每个分支的分析都是相同的，因此每个 SERDES 芯片都会看到 100Ω 负载。六个 16.5Ω 电阻器是标准的 1% SMT 值。这些电阻器通过的电流很小，因此可以使用任何尺寸的 SMT 电阻器。

电路板设计

分离器可以在 2 层或 4 层板设计中实现。关键部分是保持 50Ω 单端和 100Ω 差分传输线环境。使这有点挑战性的事实是，由于信号需要交叉，因此至少需要一对从电路板的顶层到底层。对于 4 层板，通过使用内部层作为参考平面 (GND) 和信号的顶层和底层，更容易保持阻抗控制。信号路径中所需的过孔只会增加少量的电感和特性阻抗的微小变化，可以忽略不计。

编辑：hfy