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差分線纜(LVDS傳輸電纜)安徽天纜電氣有限公司長期現貨供應
一.客戶問題反饋
前段時間濟南一個客戶需要一款輕型航空電纜MIL-W-81044/12,該線纜絕緣材料和護套材料比較特殊,分別是XLPO和XL-PVDF,這兩種材料具體什么意思?
XLPO表示交聯聚烯烴,通常指乙烯、丙烯或烯烴的聚合物經過交聯劑后制成。
XL-PVDF表示交聯聚偏氟乙烯。
該類纜特點體積小,重量輕,耐化學腐蝕,耐熱收縮等特性。廣泛應用于民用飛機,軍用飛機,船舶,汽車傳感器,軍用與民用電子,地面軍用車輛等。
單模光纖和多模光纖的波長分別是多少?
單模光纖的工作波長:1310nm和1550nm
多模光纖的工作波長:850nm和1300nm
二.差分線纜(LVDS傳輸電纜)
該類電纜傳輸效率高、延時及延時差小。適用于導彈武器系統,導航近場觀測系統等航空航天領域。
近幾年由于市場對帶寬的不斷提高,傳統的總線協議已經不能滿足要求了。新的總線協議則定義了更高的速率。串行總線中應用多的差分信號由于其良好的抗干擾性,易于布局及更高的速率獲得了廣泛的應用。下面說一下差分線纜的基本概念及原理。
(1)什么是差分信號
一個差分信號是用一個數值來表示兩個物理量之間的差異。從嚴格意義上來講,所有的電壓信號都是差分的,因為一個電壓只能相對另一個電壓而言的。在某系統里,系統“地”被用作電壓基準點。當“地”當作電壓測量基準時,這種信號規劃被稱之為單端的。我們使用該術語是因為信號是用單個導體上的電壓來表示的。其驅動器一般為電流驅動器,在接收一側則是簡單的100Ω無源端接器,如圖1。
安徽天纜在正引線上,電流正向流動,負引線構成電流的返回通路。接收器僅僅給出A和B上的信號差。A和B線共有的噪聲或者信號將被抑制掉。
另一方面,一個差分信號作用在兩個導體上。信號值是兩個導體間的電壓差。盡管不是非常必要,這兩個電壓的平均值還是會經常保持一致。差分信號用一對標識為V+和V-的導線來表示。當V+>V-時,信號定義成正極信號,當V+<V-時,信號定義成負極信號。當不采用單端信號而采取分信號方案時,我們用一對導線來替代單根導線,增加了任何相關接口電路的復雜性。那么差分信號提供了什么樣的有形益處,才能證明復雜性和成本的增加是值得的呢?
(2)為什么使用差分信號?
高速率
安徽天纜電氣有限公司速度-信號的轉換時間就是你能達到的速度的極限。更高的信號擺幅需要花更長的時間完成轉換。一個提高速度的辦法就是縮短轉換時間,但由于噪聲,串擾和功率方面的原因,那是不現實的。為了提高速度,LVDS通過降低信號擺幅來加快轉換過程。更短的轉換時間,并不會增加串擾,EMI和功耗,因為信號擺幅大大減小了。一般來說,這減小了噪聲裕度,但LVDS可以利用其差分傳輸方式來解決這個問題,在該方案中,信-噪比得以大大提高。圖2表示出了信號擺幅變小以及向差分轉移的趨勢。一般,當信號擺幅減少時,噪聲裕也相應降低。然而,LVDS就不是這種情況,即使他的信號擺幅小于BTL或者GTL。他可以實現更大的信號裕度。這就是差分信號所帶來的好處。TTL/CMOS邏輯或者擺幅更小的技術(BTL和GTL)在底板中的使用,是當前設計師們一個共同的選擇,但是他們提供的對噪聲的抗干擾性都達不到LVDS信號所具備的水平,消耗功率過大,端接復雜,而且不易升級。
低功耗
LVDS的一個重要目標是實現低功耗。這是通過CMOS工藝的采用來實現的,該工藝的靜態電流消耗極小。驅動器設計采用電流模式,因此開關的尖峰大為降低。這可以降低EMI,簡化電源分配和退耦方面的要求。另外,工作電流-工作頻率曲線也非常平坦。另一方面對于電壓模式驅動器而言,電源電流隨著頻率增加而急劇增大。采用差分的數據傳輸方案后,負載電壓得以下降,而同時提供±1V的噪聲抑制能力。這樣,Vod(對于422標準來說是2V min,對于PECL來說的800mV可以降低到330mV(LVDS))。即使轉換時間為300ps,轉換速率也維持在約1V/ns的水平上。100Ω負載兩端的330mV對應的負載電流僅為3.3mA,而422的負載電流大于20mA。LVDS解決了靜態和動態電流問題,實現了功率低的接口,由于無需在封裝中內藏散熱條,集成度可大為提高。
對外部電磁干擾(EMI)高度免疫
一個干擾源幾乎相同程度地影響差分信號對的每一端。既然電壓差異決定信號值,這樣將忽視在兩個導體上出現的任何同樣干擾。除了對干擾不大靈敏外,差分信號比單端信號生成的EMI還要少。
(3)差分線纜參考案例