Τι είναι ένας πομποδέκτης LVDS;

Ένας πομποδέκτης διαφορικής σηματοδότησης χαμηλής τάσης (LVDS) είναι ένας πομπός/δέκτης σήματος που χρησιμοποιεί χαμηλή τάση με διαφορική σηματοδότηση για να επιτύχει υψηλούς ρυθμούς μετάδοσης bit. Ο πομποδέκτης LVDS οδηγεί στριμμένα χάλκινα καλώδια, τα οποία είναι χαμηλού κόστους και πολύ συνηθισμένα. Η διαφορική σηματοδότηση προτιμάται λόγω της υψηλής ατρωσίας του σε εξωτερικούς ηλεκτρικούς θορύβους και υπερτάσεις.

Ο σκοπός ενός πομποδέκτη LVDS είναι να διασυνδέει κυκλώματα ή εξοπλισμό μέσω μιας αξιόπιστης ζεύξης επικοινωνίας δεδομένων. Χωρίς πομποδέκτη LVDS, οι εναλλακτικές λύσεις μπορεί να είναι είτε πιο ακριβές είτε πιο περίπλοκες στη χρήση. Ένας τυπικός πομποδέκτης LVDS μπορεί να μεταφέρει σειριακή γραμμή υψηλής ταχύτητας ή ακόμα και έναν παράλληλο λεωφορείο σε άλλες τοποθεσίες που βρίσκονται σε απόσταση μεγαλύτερη των 49 ποδιών (15 m). Το LVDS είναι ένα σύστημα που χρησιμοποιείται από πολλά πρότυπα επικοινωνίας δεδομένων, όπως το Telecommunications Industry Association/Electronic Industries Alliance-644 (TIA/EIA-644).

Η χρήση πομποδέκτη LVDS είναι μια λογική επιλογή όταν το μήκος ψηφιακής καλωδίωσης για μια εφαρμογή περιορίζει την ταχύτητα δεδομένων. Η μη διαφορική σηματοδότηση είναι πολύ συνηθισμένη για σύνδεση δεδομένων μικρού μήκους. Σε αυτό το σχήμα, οι ψηφιακές τάσεις κυμαίνονται από 0 έως περίπου +5 βολτ συνεχούς ρεύματος (VDC). Ένα καλώδιο παράλληλων δεδομένων χαμηλής ταχύτητας για εκτυπωτές μπορεί να περιορίζεται σε 39.4 ίντσες (1 m) σε μήκος, αλλά όταν το καλώδιο δεδομένων είναι μεγαλύτερο, η «ηλεκτρική» χωρητικότητα είναι μεγαλύτερη και η υψηλή χωρητικότητα αυξάνει τους χρόνους ανόδου και πτώσης του σήματος με αποτέλεσμα περιορισμένες ταχύτητες δεδομένων. Το LVDS επιλύει τον περιορισμό της χωρητικότητας χρησιμοποιώντας πομπούς ρεύματος που αντισταθμίζουν μεγάλο μέρος της χωρητικότητας στη γραμμή δεδομένων.

Η διαφορά τάσης στην είσοδο του δέκτη διαφορικής λειτουργίας, η οποία είναι μικρότερη από 1 V, ευθύνεται κυρίως για τη δυνατότητα υψηλής ταχύτητας των πομποδεκτών LVDS. Λιγότερο ρεύμα σε λιγότερο χρόνο θα χρειαστεί για την αντιστροφή της διαφοράς τάσης για κάθε αντιστροφή bit δεδομένων εάν η απαιτούμενη αλλαγή στην τάση είναι χαμηλή. Με διαφορά μικρότερη από 1 V στις εισόδους του δέκτη συνεχώς, το κύκλωμα προστασίας έναντι υπερτάσεων από εξωτερικές πηγές απλοποιείται σημαντικά.

Όταν επιλέγουν έναν πομποδέκτη LVDS, οι προγραμματιστές κυκλωμάτων προτιμούν συνήθως έναν πομποδέκτη LVDS ολοκληρωμένου κυκλώματος (IC), ο οποίος είναι σχεδιασμένος να δέχεται ψηφιακά σήματα μονού άκρου, όπως σήματα λογικής τρανζίστορ-τρανζίστορ (TTL). Τα επίπεδα μονού άκρου είναι μονής πολικότητας, όπως 0 V και +5 VDC. Όταν ένας δίαυλος TTL πρέπει να συνδεθεί σε απόσταση μεγαλύτερη των λίγων μέτρων, είναι διαθέσιμο ένα IC από παράλληλο σε σειριακό προς παράλληλο (PSP). Για παράδειγμα, κατά τη μετάδοση και λήψη ενός διαύλου 8-bit, εφαρμόζεται στο PSP ένα σήμα ρολογιού που είναι περίπου οκτώ φορές το ρυθμό χρονισμού του διαύλου δεδομένων. Αντί για μια υποδοχή με περισσότερες από 8 ακίδες, η σειριακή υποδοχή πομποδέκτη LVDS θα χρειαστεί απλώς ένα ή δύο αμφίδρομα ζευγάρια γραμμών δεδομένων, ανάλογα με τη σχεδίαση.