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11.2 TI 高精度实验室-LVDS：什么是多点 LVDS？

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各位参加 TI 精密实验室的学员，大家好。在本系列中，我们将讨论低压差分信号，简称 LVDS。在本次课程中，我们将介绍多分支 LVDS 的基础知识，它的定义、工作原理及其应用，主要包括架构、电气特性和设计考虑事项如果您尚未观看本系列第一部分 “什么是 LVDS？” 请在继续本视频之前观看。多分支 LVDS 由 TIA/EIA-644-A 标准定义，该标准是定义点对点 LVD 的 TIA/EIA-644 标准的更新。此更新允许最多 32 个接收器连接到一个驱动器，并且在最远的接收器上只需要一个终端电阻器。就像普通 LVDS 一样，它只是一个物理层，这意味着它是纯电气规范。大体而言，电气特性与常规点对点 LVD 相同。驱动器通常是一个 3.5 毫安的电流源，当接收器端接 100Ω 时，该电流源在 1.2V 附近产生一个350 毫伏的摆动信号。 644 标准和 644-A 标准之间的关键区别在于增加了泄漏电流限制规范。 644-A 标准要求接收器输入的泄漏电流小于 20 微安，以确保接收器在整个共模范围内具有高阻抗。这可确保接收器在整个共模范围内具有至少 120 千欧的高阻抗。这一点很重要，因为由于多个接收器的负载增加，驱动器看到的有效阻抗有所降低。设想多个电阻器并联连接的情况。请记住，我们希望接收器阻抗尽可能高，以便几乎所有从驱动器流出的电流都通过终端电阻器来产生差分电压。您可以在 644-A 标准中描述的测试电路中看到这一点。 3.74 千欧表示 32 个接收器节点连接到一个驱动器，每个节点 120 千米， V 测试表示接收器的共模电压范围。普通 LVDS 相同的设计考虑事项也适用于多分支 LVDS，但有一些附加参数。重要的考虑因素是存根长度。每次将附加接收器连接到驱动器时，都会形成存根。必须保持该存根长度尽可能短，因为它们会产生对信号完整性有重大影响的阻抗失配。根据经验，存根应保持在 4cm 以内。那么，一个驱动器实际上能支持多少个接收器呢？虽然从理论上讲，规格支持的最大接收器数量是 32 个，但实际上，这个数字可能要低得多。这在很大程度上取决于系统，特别是存根长度、信号频率以及布线或电缆长度。大多数情况下，存根以及连接的接收器数量造成的信号完整性挑战也将最大数据速率限制在每秒 250 兆位。由于所有这些参数都是相互依赖的，很难对它们进行量化，因为它们都非常依赖于系统。最好使用原型测试系统或在应用环境中模拟系统。通过原型设置，您可以在负载上进行眼图测量，以确定无差错传输允许的最大抖动量。您还可以使用眼图高度来确定是否满足接收器的 100 毫伏阈值。要回顾眼图，演示文稿结尾处提供了提前录制好的高精度实验室视频链接。请务必访问我们的 E2E 支持论坛，网址为 TI.com/E2E，我们会在论坛帮助回答有关使用接口技术进行设计的问题。还请参阅之前的 TI 高精度实验室视频，例如我们关于眼图的视频，以及我们关于 LVDS 的第一个视频。