在寻找用于LVDS (低压差分信号)应用的模拟开关/多路复用器时,必须了解LVDS标准(TIA/EIA-644)的规格:
- 2线差分接口。
- 最大信号速率为655 Mbps (327.5 MHz),但是,根据应用程序/设备,目前的通信速度可达到1 Gbps到3 Gbps (0.5 GHz到1.5 GHz)。
- LVDS接收器可承受驾驶员接地和接收器接地之间的最低+/- 1 V接地换档。
- 典型工作电压级别:+5 V,3.3 V,2.5 V
- 典型端接电阻为100Ω Ω 至120Ω Ω
- +/- 250mV到+/- 450mV (通常为350 mV)差分接收器电压
- 最大负载电流= 450mV / 100Ω= 4.5mA
根据上述知识,在为您的系统选择合适的模拟开关/多路复用器时,您应该考虑以下4个关键规格。
- 模拟开关/多路复用器的配置应符合接口所需的电线数量。 LVDS是差分2线接口,因此,要在两个接收器之间进行多路复用,需要2通道2:1设备。 如果外围设备的数量增加,则只需要更改配置(即 4个接收器需要2通道4:1设备)。
- 挑选符合LVDS应用电压水平的设备非常重要。 LVDS没有标准电压电源电平,因为差分信号是共模偏移1.2 V,高于GND。 这允许LVDS应用向较低的电源电压水平移动。 常用电源电压为+5 V,3.3 V和2.5 V。请确保设备能够支持特定于您的应用的电压级别。
- 模拟开关/多路复用器的带宽将非常重要,因为LVDS应用可达到高达655 Mbps (327.5 MHz),并可达到某些应用的Gbps范围。
- 应考虑开关/多路复用器的封装类型和引脚位置。 由于LVDS是一种高速差分信号协议,因此差分对的跟踪/路由长度需要类似以避免信号不匹配。 封装类型会影响信号的路由方式。 以下面TMUX646的nFBGA封装类型为例。
图1–采用NFBGA封装类型的TMUX646布局示例
此封装类型是一种直观的设计,用于路由多个LVDS信号,因为差分引脚紧密相连。 这使得实现跟踪长度匹配变得更加容易。 相反,WQFN封装可能会使跟踪长度匹配更加困难。 请参阅差分对S1A/S2A和S1B/S2B信号位于封装的对侧。 LVDS接收器需要正确定位,以便具有相同的迹线长度,而无需具有蛇形迹线。
图2–WQFN封装类型的布局示例
下表推荐用于在数据信号路径上传递LVDS信号的多路复用器。 这些设备通过GPIO控制。 以下并非所有支持LVDS的设备的详尽列表。
LVDS兼容开关,用于1个发送器到2个接收器 |
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电源电压水平 |
设备 |
功能 | 包装 | 尺寸 |
2.5 V 3.3 V 5.0 V |
兼容1.8 V的控制输入 断电保护 |
UQFN | 10. | 2 mm x 1.5 mm | |
3.3 V | TMUX154E |
兼容1.8 V的控制输入 关闭电源保护 支持超过电源的输入电压 |
UQFN | 10. |
1.4 mm x 1.8 mm |
VSSOP | 10. |
3 mm x 3 mm |
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2.5 V 3.3 V 5.0 V |
TMUX1072 |
兼容1.8 V的控制输入 过压保护 断电保护 支持超过电源的输入电压 |
UQFN | 12. |
1.7 mm x 2 mm |
VSSOP | 10. | 3 mm x 3 mm | |||