NIM-LVDS电平适配器设计与测试-论文
技术报告_lvds差分电平标准技术报告_V1.0_20160329
LVDS电平标准技术报告版本：V1.0作者：贾兴刚日期：2016-3-29最后修改：2016-3-29共15页，第2页1概述1.1 1.1LVDS简介现在的液晶显示屏普遍采用LVDS接口。
LVDS（LowVoltageDifferentialSignal）即低电压差分信号，LVDS接口又称RS644总线接口，是20世纪90年代才出现的一种数据传输和接口技术。
最基本的LVDS器件就是LVDS驱动器和接收器。
LVDS的驱动器由驱动差分线对的电流源组成，电流通常为3.5mA。
LVDS接收器具有很高的输入阻抗，因此驱动器输出的大部分电流都流过100Ω的匹配电阻，并在接收器的输入端产生大约350mV的电压。
当驱动器翻转时，它改变流经电阻的电流方向，因此产生有效的逻辑“1”和逻辑“0”状态。
LVDS技术在两个标准中被定义：ANSI/TIA/EIA644(1995年11月通过)和IEEEP1596.3(1996年3月通过)。
这两个标准中都着重定义了LVDS的电特性，包括：①低摆幅（约为350mV）。
低电流驱动模式意味着可实现高速传输。
ANSI/TIA/EIA644建议了655Mb/s的最大速率和1.923Gb/s的无失真通道上的理论极限速率。
LVDS传输支持速率一般在155Mbps（大约为77MHZ）以上。
②低压摆幅。
恒流源电流驱动，把输出电流限制到约为3.5mA左右，使跳变期间的尖峰干扰最小，因而产生的功耗非常小。
这允许集成电路密度的进一步提高，即提高了PCB板的效能，减少了成本。
③具有相对较慢的边缘速率（dV/dt约为0.300V/0.3ns,即为1V/ns）,同时采用差分传输形式，使其信号噪声和EMI都大为减少，同时也具有较强的抗干扰能力。
所以，LVDS具有高速、超低功耗、低噪声和低成本的优良特性。
LVDS的应用模式①单向点对点（pointtopoint），这是典型的应用模式。
②双向点对点（pointtopoint），能通过一对双绞线实现双向的半双工通信。
《应用于LVDS的锁相环电路研究》
《应用于LVDS的锁相环电路研究》一、引言随着现代电子技术的飞速发展，数据传输速率的要求日益提高，低电压差分信号传输（LVDS）技术因其低功耗、高速度和低噪声的特性，在高速数据传输领域得到了广泛应用。
锁相环（PLL）电路作为LVDS系统中的关键部分，其性能的优劣直接影响到整个系统的稳定性和传输质量。
因此，对应用于LVDS的锁相环电路进行研究具有重要的现实意义。
二、锁相环电路的基本原理锁相环电路是一种闭环相位控制系统，主要由鉴相器（PD）、环路滤波器（LF）和压控振荡器（VCO）三部分组成。
其基本原理是通过鉴相器比较输入信号和压控振荡器输出的信号之间的相位差，将相位差转换为电压或电流信号，经过环路滤波器的滤波后，控制压控振荡器的频率和相位，使输出信号的相位与输入信号的相位保持一致。
三、LVDS中锁相环电路的应用在LVDS系统中，锁相环电路主要用于实现数据的同步传输。
由于LVDS采用差分信号传输方式，要求发送端和接收端之间的时钟信号必须保持严格的同步。
锁相环电路通过捕获输入信号的相位信息，将其与压控振荡器输出的信号进行比对和调整，从而保证数据的准确传输。
四、应用于LVDS的锁相环电路设计要点在应用于LVDS的锁相环电路设计中，需要注意以下几个要点：1. 输入范围和稳定性：设计时应考虑到输入信号的范围、频率波动和噪声干扰等因素，确保鉴相器能够准确捕获输入信号的相位信息。
2. 环路滤波器的设计：环路滤波器的作用是滤除鉴相器输出的高频噪声和杂散信号，为压控振荡器提供稳定的控制信号。
设计时需要考虑滤波器的带宽、阶数和稳定性等因素。
3. 压控振荡器的选择：压控振荡器的性能直接影响到锁相环电路的频率和相位调整范围。
选择时需要考虑其频率范围、相位噪声、功耗和稳定性等因素。
4. 电路布局与调试：在电路布局和调试过程中，需要考虑到电磁干扰（EMI）和电磁兼容性（EMC）等问题，确保锁相环电路的稳定性和可靠性。
五、实验结果与分析通过实验验证了应用于LVDS的锁相环电路的有效性和性能。
LVDS原理及设计指南
LVDS原理及设计指南LVDS（Low Voltage Differential Signaling）是一种低电压差分传输技术，常用于高速数据通信和时钟分配系统。
它通过使用两条平衡的信号线（一个正极和一个负极）来传输数据，以减少噪音干扰，提供更高的数据传输速率和更低的功耗。
LVDS的原理是将要传输的数据进行编码，然后在发送端将编码后的信号通过一个差分发射器发送出去。
在接收端，差分接收器将接收到的信号进行解码，并还原为原始数据。
差分发射器和差分接收器之间通过两条平衡的信号线相连，使得信号可以在传输过程中保持高的抗干扰能力。
为了实现高速数据传输和低功耗，设计LVDS系统时需要注意以下几点：1.选择合适的传输线：LVDS系统常用的传输线有两对铜排、双绞线和屏蔽电缆。
传输线的选择应根据系统需求和环境条件来确定，以保证信号传输的稳定性和可靠性。
2.保持信号的差分平衡：在设计LVDS系统时，传输线的长度和阻抗应保持一致，以保证差分信号的平衡性。
同时，在PCB设计中，需要采取合适的布线方式，如使用相邻层的信号层和地层进行屏蔽，以减少信号的串扰。
3.电源和地线的设计：为了保证LVDS系统的稳定性和可靠性，需要为差分发射器和差分接收器提供稳定的电源和地线。
一般应采用低噪声的电源和地线设计，并保持电源和地线与传输线相互独立，以防止互相干扰。
4.噪声抑制和滤波措施：在LVDS系统中，噪声干扰是一个常见的问题。
为了减少噪声的影响，可以采用电源滤波器、地线滤波器、抗干扰电容和电感等措施，以有效抑制噪声的干扰。
5.时钟分配的设计：对于需要传输时钟信号的LVDS系统，时钟分配的设计尤为重要。
时钟线应尽量短，以保证时钟信号的稳定性和准确性。
同时，需要采用低噪声的时钟源，并根据时钟分配的延时要求进行恰当的布线和抗干扰措施。
6.PCB设计布局：在LVDS系统的PCB设计中，需要合理规划和布局不同电路模块的位置，以减少信号的干扰和串扰。
《应用于LVDS的锁相环电路研究》
《应用于LVDS的锁相环电路研究》一、引言随着科技的快速发展，现代电子设备在速度、准确性和效率等方面有着更高的需求。
在此背景下，锁相环（PLL）电路因其能够提供精确的频率和相位同步功能，在通信、数据传输和时钟恢复等领域得到了广泛应用。
而LVDS（低电压差分信号）作为一种高速、低噪声的数据传输技术，与锁相环电路的结合更是为高速数据传输提供了可靠的技术支持。
本文将针对应用于LVDS 的锁相环电路进行深入研究。
二、LVDS技术概述LVDS是一种用于高速数据传输的低电压差分信号技术。
其优点包括低功耗、低噪声、高数据速率以及高抗干扰能力等。
LVDS信号传输过程中，通过差分驱动器和接收器将数据以差分形式进行传输，大大提高了数据的稳定性和可靠性。
三、锁相环电路的基本原理锁相环电路是一种能够自动调整输出信号的频率和相位，使其与输入信号保持一致或特定关系的电路。
它主要由鉴相器（PD）、环路滤波器（LF）和压控振荡器（VCO）三部分组成。
鉴相器用于检测输入信号与输出信号之间的相位差；环路滤波器则用于滤除鉴相器输出中的高频噪声和干扰，为压控振荡器提供稳定的控制电压；压控振荡器则根据控制电压调整其输出频率和相位。
四、应用于LVDS的锁相环电路设计在LVDS系统中，锁相环电路的作用是恢复和同步接收到的数据时钟信号。
针对LVDS的特殊需求，锁相环电路设计需考虑以下因素：1. 高速性能：为适应LVDS的高速数据传输需求，锁相环电路应具备高速响应和快速锁定能力。
2. 低噪声：LVDS系统要求低噪声信号传输，因此锁相环电路应具备低噪声性能。
3. 稳定性：为保证数据的准确传输，锁相环电路应具有良好的稳定性。
根据上述要求，应用于LVDS的锁相环电路设计可以采取以下策略：五、锁相环电路的硬件设计在设计针对LVDS系统的锁相环电路时，我们需要综合考虑硬件架构和元件选择。
鉴相器是电路的核心部分之一，应选择具有高灵敏度和低噪声特性的鉴相器，以准确检测输入信号与输出信号的相位差。
在软件multisim上设计逻辑电平信号检测电路word精品
逻辑电平信号检测电路实验报告技术指标：测量范围：低电平V L<0.8V，高电平V H>3.5V用1kHZ的音响表示被测信号为高电平；用800kHZ的音响表示被测信号为低电平；当被测信号在0.8~3.5V之间时，不发出音响；输入电阻大于20K Q。
实验目的：逻辑电平测试器综合了数字电路和低频电路两门课的知识要求学生自己设计，并在Multisim 电子工作平台上进行仿真。
培养学生的综合能力，培养学生利用先进工具进行工程设计的能力。
1、理解逻辑电平测试器的工作原理及应用2、掌握用集成运放和555定时器构建逻辑电平测试的方法。
3、掌握逻辑电平测试器的调整和主要性能指标的测试方法。
实验原理：电路可以由五部分组成：输入电路、逻辑状态判断电路、音响电路、发音电路和电源。
原理框图如图所示图2-1测试器的工作原理框图*以上工作原理框图可使用与不同标准的电平的测试，现在以 3.5V的电平为例作介绍，高电平为大于3.5V,低电平为小于0.8V。
实验仪器：Multisim虚拟仪器中的数字运算放大器、555计时器、电阻、电容、示波器、频率计等。
实验内容：vcc图2音调产生电路原理图将图1和图2的U A、U B对应连接在一起即组成完整实验原理图。
实验总结：输入不同检测信号U1 时仿真结果分别如下图3、4、5、6。
(1)U1=0.5V(<0.8V)时仿真结果如下图 3(2)U1=4V(>3.5V)时仿真结果如下图 4(3)U1=2V(0.8V~3.5V之间)时仿真结果如下图 5 ( 4) 无检测信号输入时仿真结果如下图6。
《应用于LVDS的锁相环电路研究》
《应用于LVDS的锁相环电路研究》一、引言随着电子技术的快速发展，高速数据传输在各个领域得到了广泛应用。
作为高速数据传输的重要技术之一，低压差分信号传输（LVDS）以其低功耗、高速度和低噪声的特性，在通信、计算机、医疗和工业控制等领域得到了广泛应用。
锁相环（PLL）电路作为LVDS系统中的关键部分，其性能的优劣直接影响到整个系统的性能。
因此，对应用于LVDS的锁相环电路进行研究具有重要的现实意义。
二、锁相环电路的基本原理锁相环电路是一种利用反馈原理实现相位自动跟踪的电路。
它主要由鉴相器（PD）、环路滤波器（LF）和压控振荡器（VCO）三部分组成。
鉴相器用于检测输入信号与反馈信号之间的相位差；环路滤波器用于滤除鉴相器输出中的高频噪声和干扰，使控制电压稳定；压控振荡器根据控制电压调整输出信号的频率和相位，以达到锁定相位的目的。
三、应用于LVDS的锁相环电路设计在LVDS系统中，锁相环电路的设计需要考虑到传输速率、功耗、噪声等因素。
因此，设计一款适用于LVDS的锁相环电路，需要从以下几个方面进行考虑：1. 鉴相器的设计：鉴相器是锁相环的核心部分，其性能直接影响到整个系统的性能。
在LVDS系统中，常用的鉴相器有零交鉴相器和边沿鉴相器等。
其中，边沿鉴相器具有较好的抗干扰能力和较高的灵敏度，适用于LVDS系统的高速传输。
2. 环路滤波器的设计：环路滤波器的作用是滤除鉴相器输出中的高频噪声和干扰，使控制电压稳定。
在LVDS系统中，常用的环路滤波器有RC滤波器和数字滤波器等。
其中，数字滤波器具有更高的稳定性和更小的误差，适用于高精度要求的LVDS系统。
3. 压控振荡器的设计：压控振荡器是锁相环的输出部分，其性能直接影响到系统的跟踪性能和锁定时间。
在LVDS系统中，压控振荡器的设计需要考虑到其输出频率的稳定性和相位噪声等因素。
四、锁相环电路的性能分析对于应用于LVDS的锁相环电路，其性能分析主要包括锁定时间、相位噪声、抖动等方面。
基于长线级联的m-lvds总线硬件设计与实现
• 149•在FPGA上实现M-LVDS总线逻辑功能，通过隔离芯片实现总线的对外隔离，再通过总线驱动器实现M-LVDS总线的电平转换。
实现M-LVDS总线的长线传输，需要在背板上做终端匹配和滤波处理，以滤除高频干扰。
级联线使用双绞屏蔽线。
在轨道交通行业中，高速、实时、可靠的数据传输变得越来越重要。
在多种高速串行总线通信的方式中，M-LVDS总线的通信速率可达到200Mbps以上，且隔离后的M-LVDS总线的通信速率可以做到100Mbps以上。
这种高速串行总线还具有多主、实时性强的特点。
但目前，M-LVDS总线基本上都是以背板或短距离插槽形式的载体实现传输线功能，这就限制了需要具有A，B两个冗余系统或扩展系统之间级联的布线长度，从而进一步影响系统功能的实现和可扩展性。
在系统级联的应用中，短距离M-LVDS总线数据传输面临如下问题：1、可扩展性：标准尺寸的机箱，可以插入的电路板数量有限，如果需要插入更多的电路板来实现更多的功能，就无法在固定长度的背板上实现。
而且，如果电路板发热量较大，固定长度背板可以插入电路板的数量变得更少，不可扩展性的缺点变得更明显；2、灵活性：对于二乘二取二架构的系统或需要扩展机箱的系统，如果连接两个机箱的M-LVDS级联线长度太短，在安装到机柜上时就会造成布线长度不够，导致无法安装的问题，这样会限制用户的布局布线；3、成本：通过定制非标准的背板和机箱来延长背板长度，会导致成本升高，且定制产品需要花费更多成本进行测试和验证，同时，管理成本也会相应增加；为了克服上述技术缺陷，本文提供一种实时性强、灵活性高、可靠性高、可扩展的长线级联M-LVDS总线的硬件设计方案，该设计方案通过以下技术要求来实现：（1）提供多块支持M-LVDS总线协议的电路板，电路板上M-LVDS总线接口电路包括隔离电源模块、M-LVDS总线隔离芯片、M-LVDS总线驱动芯片。
通过这些模块实现带隔离的M-LVDS总线接口电路。
基于令牌环的LVDS总线协议设计与实现
0引言在测试测量领域，仪器总线发展经历了从ＣＡＭＡＣ、ＧＰＩＢ总线再到模块化仪器总线。
这类模块化总线常见的有ＶＸＩ、ＰＣＩ／ＰＸＩ、ＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ和ＰＸＩＥｘｐｒｅｓｓ总线等［１］。
ＶＸＩ是最早引入模块化仪器概念的总线，它成功地减小了传统仪器系统的尺寸并提高了系统集成化的水平［２］，但由于其价格昂贵及兼容性差，并伴随着基于成熟的ＰＣＩ总线技术的ＰＸＩ总线的推出，ＶＸＩ的市场份额逐渐的在减小。
目前，基于ＰＣ的测试应用对于总线带宽的要求越来越高，即使１３２ＭＢ／ｓ的ＰＣＩ总线带宽也难以满足许多新兴应用的需求，而单通道２５０ＭＢ／ｓ的带宽、多个通道（ｘ１６）最高可达４ＧＢ／ｓ的传输速率的ＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ总线［３，４］的推出使得许多高速的测试应用变成可能。
但是由于其应用开发的复杂性和高成本使得一些需要高速的测试仪器对它只能望而却步。
现今，在测试系统开发中出现的低电压差分信号ＬＶＤＳ［５］的串行通信技术具有超低功耗、低噪声和低成本优良特性，并以时钟和数据恢复技术解决了限制数据传输速率的信号时钟参差问题等优点，大大提高了数据传输的数据率，其最高传输速度达到３．１２５Ｇｂｐｓ，在高速传输中有着愈来愈广泛的应用［６］。
此外，影响测试系统内部通信速率的另一个重要因素是负载数目的不断增多。
令牌环网总线在物理上通过总线将各节点连接，在逻辑上构成逻辑环，具有在多负载下利用率高、公平访问等优越性能，成为解决这一问题的有效途径。
因此，结合ＬＶＤＳ传输技术和令牌环总线两者在高速通信中的优势，构建的系统具有模块硬件设计简单，开发周期短，成本低，传输速率高，且易于扩展的特点，从而成为测试系统中低成本高性能的总线解决方案。
笔者在对某遥测通用测试系统的研基于令牌环的LVDS总线协议设计与实现*单彦虎，甄囯涌，李圣昆（中北大学电子测试技术国家重点实验室，太原030051）摘要：测试测量领域，总线技术的作用日益突出，而对其要求也越来越高。
NIM-LVDS
于常用的 ５ Ｏ Ｑ 电缆传输 系统 ， 逻辑 ０为 一 ８ ０ ０ ｍ Ｖ， 逻辑 １ 为０ Ｖ 。单个脉 冲形 状近似为倒三 角形 ， 下降约时间 ３ ｎ ｓ ， 上升约时间 ３ ｎ ｓ ， 半宽度 约５ ｎ ｓ 。１ ９ ９ ０ 年， 出现 了用于高速数 据传输 和 通信 的低 压差分信 号 Ｌ Ｖ Ｄ Ｓ信 号接 口（ Ｒ Ｓ ６ ４ ４ 总线接 Ｅ １ ） 。Ｌ Ｖ Ｄ Ｓ信号 由驱 动差分线对 的电 流源组 成 ， 内部 有 一个 ３ ． ５— ４ ｍ Ａ恒 流源 ，
号。
会在输入端产生 大约 ３ ５ ０ ｍ Ｖ 的 电压幅度值。
当驱动器状态变化时 ， 它改变流经匹配电阻的
电流方向， 产生有效的逻辑 １ 和 ０信号 电平 Ｊ 。 Ｌ Ｖ Ｄ Ｓ 信 号技术的主要优点是 低摆幅 ， 可实 现
１ ９ ６ ４年 ， 美 国原子能委员会 Ｎ Ｉ Ｍ委员会制 定的 Ｎ Ｉ Ｍ标准， 使机械结构 和信号标准有 了统
Ｌ Ｖ Ｄ Ｓ 接收器输 入阻抗很 高。Ｌ Ｖ Ｄ Ｓ驱动器输 出的电流流过接收器端 １ ０ ０ Ｑ 的匹配 电阻时 ，
号到外部高速 的 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ板卡 ， 对输入 的多路信 号进行计数和符合测量 。Ｆ Ｐ Ｇ Ａ板块 的输人采 用了 Ｌ Ｄ Ｖ Ｓ （ 低电压差分信 号 ） 接 口的 Ｉ Ｏ输入 的配置。因此需要 设计一个 匹配 电路来 实现 Ｎ Ｉ Ｍ标准 电平信号 变换 为 Ｌ Ｖ Ｄ Ｓ标准 电平 信
配的问题 。测 试 仪器 接 收 速 率 为 ｌ Ｇ ｂ ｉ ｔ ／ ｓ的 Ｌ Ｖ Ｄ Ｓ 信号 ， 因此需要设计 高速 的 Ｎ Ｉ Ｍ— Ｌ Ｖ Ｄ Ｓ
转为 Ｅ Ｃ Ｌ信号 ， Ｅ Ｃ Ｌ信号转为 Ｐ Ｅ Ｃ Ｌ （ 正射极耦 合逻辑） 信号， Ｐ Ｅ Ｃ Ｌ信号转为 Ｌ Ｖ Ｄ Ｓ信号。整
基于Multisim的逻辑电平测试器设计
基于Multisim的逻辑电平测试器设计一、实验目的及要求：逻辑电平测试器综合了数字电路和低频电路两门课的知识要求学生自己设计，并在Multisim电子工作平台上进行仿真。
培养学生的综合能力，培养学生利用先进工具进行工程设计的能力。
1、理解逻辑电平测试器的工作原理及应用2、掌握用集成运放和555定时器构建逻辑电平测试的方法。
3、掌握逻辑电平测试器的调整和主要性能指标的测试方法。
二、实验基本原理：电路可以由五部分组成：输入电路、逻辑状态判断电路、音响电路、发音电路和电源。
原理框图如图所示以上工作原理框图可使用与不同标准的电平的测试，现在以3.5V的电平为例作介绍，高电平为大于3.5V，低电平为小于0.8V。
技术指标要求:(1)测量范围：低电平<0.8V高电平>3.5V(2)用1kHz的音响表示被测信号为高电平(3)用800Hz的音响表示被测信号为低电平(4)当被测信号在0.8V~3.5V之间时，不发出音响(5)输入电阻大于20kΩ(6)工作电源5V三、主要仪器设备及实验仪器：Multisim虚拟仪器中的数字万用表、示波器、频率计四、实验内容及步骤：图为测试输入和逻辑判断电路原理图。
图中U1是被测信号。
A1和A2为两个运算放大器。
可以看出A1和A2分别与它们外围电路组成两个电压比较器。
A2的同相端电压为0.8V左右(D1和D2分别为硅和锗二极管)，A1的反相端电压Uh由R3和R4的分压决定。
当被测电压U1小于0.8V时，A1反相端电压大于同相端电压，使A1输出端UA为低电平(0V)。
A2反相端电压小于同相端电压，使它输出端UB为高电平(5V)。
当U1在0.8V-Uh之间时，A1同相端电压小于UH，A2同相端电压也小于反相端电压，所以A1和A2的输出电压均为低电平。
当U1大于UH时，A1输出端UA为高电平，A2输出端UB为低电平。
通过改变R3和R4的比例可以控制高电平的范围，而通过改变运算放大器A2同相端电压，可以控制低电平，图中的二极管可以是分压电阻，所以经过分压电阻的调整，该逻辑电平测试器可以测量不同的标准电平。
lvds波形评价标准
lvds波形评价标准全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：LVDS（Low-Voltage Differential Signaling）是一种数字信号传输技术，它是一种差分信号传输，在工业控制和数据通信领域广泛应用。
LVDS信号在传输过程中具有一系列波形特性，评价这些波形特性对于确保信号的可靠性和稳定性至关重要。
下面将就LVDS波形评价标准进行详细讨论。
一、LVDS波形评价标准的重要性在LVDS信号传输中，波形的质量直接影响到数据的传输质量和传输速率。
对LVDS波形进行准确的评价和分析，可以帮助工程师了解信号的传输状况，及时发现问题并进行相应的调整和优化。
通过对LVDS波形的评价，可以确定LVDS发射端和接收端的性能是否符合标准要求，找出信号传输中可能存在的问题，如时序抖动、信号完整性、串扰等，并及时进行维护和优化，确保信号传输的可靠性和稳定性。
1. 时序抖动：时序抖动指的是信号的相位不稳定性，可以通过观察信号的时钟边沿来评价。
时序抖动会对信号的采样造成影响，从而导致数据的传输错误。
根据相关标准，LVDS波形的时序抖动应该在一定范围内，并且要求时序抖动的频率响应是均匀的。
2. 器件电平：LVDS信号应该在特定的电平范围内，一般为0.4V 到2.0V之间。
如果电平超出这个范围，就会导致信号的失真，影响到信号的稳定性和可靠性。
3. 爬升时间和下降时间：LVDS信号的爬升时间和下降时间相互影响，直接影响到信号的传输速率和响应时间。
标准要求LVDS信号的爬升时间和下降时间应在一定范围内，保证信号的传输速率和响应时间在可控范围内。
4. 串扰：LVDS信号传输时，往往会受到其他信号源的干扰，导致信号的串扰。
为了减少串扰对信号的影响，LVDS波形评价标准要求信号的串扰应尽量小，保证信号传输的稳定性和可靠性。
5. 波形完整性：LVDS信号的波形应该是完整的，即信号在传输过程中不应发生失真或变形。
通过对波形完整性的评价，可以判断出信号传输中是否存在失真和变形的情况，及时对信号进行调整和优化。
《应用于LVDS的锁相环电路研究》
《应用于LVDS的锁相环电路研究》一、引言随着电子技术的快速发展，数据传输速度与精度的要求日益提高。
LVDS（Low Voltage Differential Signaling，低电压差分信号传输）作为一种高效、低噪声的传输技术，被广泛应用于高速数据传输系统。
而锁相环电路作为LVDS传输系统中的关键部分，其性能的优劣直接影响到整个系统的稳定性和传输质量。
因此，对应用于LVDS的锁相环电路进行研究具有重要意义。
二、锁相环电路基本原理锁相环（Phase-Locked Loop，PLL）是一种用于同步两个信号相位的技术，通常包括鉴相器（PD）、环路滤波器（LF）和压控振荡器（VCO）三个基本部分。
其工作原理是：鉴相器检测输入信号与压控振荡器输出信号之间的相位差，并将这个相位差转换为电压信号；环路滤波器对电压信号进行滤波，以减小噪声和其他干扰信号的影响；最后，滤波后的电压信号控制压控振荡器的频率，使其输出信号与输入信号保持同步。
三、LVDS中锁相环电路的应用在LVDS传输系统中，锁相环电路主要用于同步发送端和接收端的时钟信号，以保证数据的准确传输。
由于LVDS采用差分信号传输方式，因此锁相环电路需要具备高精度、低噪声的特点，以确保信号传输的稳定性和可靠性。
此外，在高速传输系统中，锁相环电路还需要具备快速锁定和跟踪输入信号的能力，以适应不断变化的传输环境。
四、应用于LVDS的锁相环电路研究针对LVDS传输系统的特点，研究适用于该系统的锁相环电路具有重要意义。
目前，研究者们主要从以下几个方面对锁相环电路进行研究：1. 优化鉴相器设计：通过改进鉴相器的结构和工作原理，提高其检测相位差的能力和抗干扰性能，从而降低锁相环的误差。
2. 优化环路滤波器设计：通过改进滤波器的类型和参数，减小噪声和其他干扰信号对锁相环的影响，提高其稳定性和可靠性。
3. 优化压控振荡器设计：通过改进压控振荡器的控制方式和频率调整范围，提高其输出信号的精度和稳定性，从而保证锁相环的跟踪能力。
lvds设计报告24页PPT
Out+、Out-温漂曲线
Receiver Dc Specifications
Thanks ！
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
LVDS设计报告
主要内容 LVDS标准简介 LVDS收发器设计 LVDS收发器测试
标×的是Transmitter的输入信号IN,标○的是Transmitter的输出 信号OUT 1,标△的是Transmitter的输出信号OUT2,标□的是 Receiver的输出信号OUT
lvds设计报告பைடு நூலகம்
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
LVDS电路的仿真与设计
LVDS电路的仿真与设计作者:李宝龙，Mentor Graphics中国全线产品代理商－奥肯思（北京）科技有限公司资深技术工程师引言：随着电子设计技术的不断进步，要求更高速率信号的互连。
在传统并行同步数字信号的数位和速率将要达到极限的情况下，设计师转向从高速串行信号寻找出路。
HyperTansport （by AMD），Infiniband(by Intel)，PCI-Express（by Intel）等第三代I/O总线标准（3GI/O）不约而同地将低压差分信号（LVDS）作为下一代高速信号电平标准。
本文将从LVDS信号仿真、设计，测试等多方面探讨合适的LVDS信号的实现。
关键词：LVDS，阻抗控制，端接匹配LVDS(Low Voltage Differential Signal)低压差分信号，最早由美国国家半导体公司（National Semiconductor）提出的一种高速串行信号传输电平，由于它传输速度快，功耗低，抗干扰能力强，传输距离远，易于匹配等优点，迅速得到诸多芯片制造厂商和应用商的青睐，并通过TIA/EIA(Telecommunication Industry Association/Electronic Industries Association)的确认，成为该组织的标准（ANSI/TIA/EIA-644 standard）。
LVDS信号被广泛应用于计算机、通信以及消费电子领域，并被以PCI－Express为代表的第三代I/O标准中采用。
传输线阻抗设计LVDS信号的电压摆幅只有350MV，为电流驱动的差分信号方式工作，最长的传输距离可以达到10米以上。
为了确保信号在传输线当中传播时，不受反射信号的影响，LVDS 信号要求传输线阻抗受控，其中单线阻抗为50ohms，差分阻抗100ohms。
在实际应用当中，利用一些高速电路仿真分析工具，通过合理的设置层叠厚度和介质参数，调整走线的线宽和线间距，计算出单线和差分阻抗结果，来达到阻抗控制的目的。
基于电路复用结构的NIM_ECL_TTL电平适配器
第29卷 第3期核电子学与探测技术Vol.29 No.3 2009年 5月Nuclear Elect ronics &Detection TechnologyMay. 2009 基于电路复用结构的NIM\ECL\TT L 电平适配器郑岳意1,2,马晓莉1,苏 弘1(1.中国科学院近代物理研究所,甘肃兰州 730000;2.西北师范大学物理与电子工程学院,甘肃兰州 730070) 摘要:基于单元电路复用结构,设计了N IM 、ECL 、T TL 电平多功能适配器,介绍了电路复用结构和单元电路的设计原理。
该插件用于核物理实验测量系统中不同逻辑电平的数字信号的适配与转换。
关键词:快逻辑信号;电平适配;多通道;T TL ;N IM ;ECL中图分类号: TN722.73 文献标识码: A 文章编号: 025820934(2009)0320508205收稿日期:2008205208作者简介:郑岳意(1979-),男,甘肃人,西北师范大学物理与电子工程学院硕士研究生。
在核物理实验测量系统中,不同逻辑插件仪器的输出信号的电平标准各异,两种不同电平标准的逻辑信号须经过适配环节后才能相互兼容。
该适配器为N IM 标准单宽插件,实现N IM 、ECL 、T TL 电平之间任意适配,其中,T TL 信号的输入、输出与3.3VL V T TL 兼容,N IM 信号为负相逻辑,ECL 为N ECL 信号。
总共6种适配方式,每种方式提供8个独立通道,实现了以往2～3个适配插件的功能。
T TL 、N IM 信号通过L EMO 接口单端输入、互补输出,ECL 信号通过16针连接器差分输入、差分输出。
1 电路结构及设计思想假设6种转换方式均采用单独结构,总共需要96个L EMO 接头,4个16针连接器,数量众多的I/O 接口无法在面积有限的前后面板、PCB 布局。
采用多层板设计,原件选择表面贴封装,独立结构需要的原件数量无法在面积有限的PCB 上布局。
LVDS电平特点及其应用
LVDS电平特点及其应用LVDS（Low Voltage Differential Signal）即低电压差分信号，LVDS接口又称RS-644总线接口，是20世纪90年代才出现的一种数据传输和接口技术。
LVDS的典型工作原理如图1所示。
最基本的LVDS器件就是LVDS驱动器和接收器。
LVDS的驱动器由驱动差分线对的电流源组成，电流通常为3.5 mA。
LVDS 接收器具有很高的输入阻抗，因此驱动器输出的大部分电流都流过100 Ω的匹配电阻，并在接收器的输入端产生大约350 mV的电压。
当驱动器翻转时，它改变流经电阻的电流方向，因此产生有效的逻辑“1”和逻辑“0”状态。
图1 LVDS驱动器与接收器互连示意LVDS技术在两个标准中被定义：ANSI/TIA/EIA-644 (1995年11月通过)和IEEE P1596.3 (1996年3月通过)。
这两个标准中都着重定义了LVDS的电特性，包括：① 低摆幅（约为350 mV）。
低电流驱动模式意味着可实现高速传输。
ANSI/TIA/EIA-644建议了655 Mb/s的最大速率和1.923 Gb/s的无失真通道上的理论极限速率。
② 低压摆幅。
恒流源电流驱动，把输出电流限制到约为3.5 mA左右，使跳变期间的尖峰干扰最小，因而产生的功耗非常小。
这允许集成电路密度的进一步提高，即提高了PCB板的效能，减少了成本。
③ 具有相对较慢的边缘速率（dV/dt约为0.300 V/0.3 ns,即为1 V/ns）,同时采用差分传输形式，使其信号噪声和EMI都大为减少，同时也具有较强的抗干扰能力。
所以，LVDS具有高速、超低功耗、低噪声和低成本的优良特性。
LVDS的应用模式可以有四种形式：① 单向点对点（pointtopoint），这是典型的应用模式。
② 双向点对点（pointtopoint），能通过一对双绞线实现双向的半双工通信。
可以由标准的LVDS的驱动器和接收器构成；但更好的办法是采用总线LVDS驱动器，即BLVDS,这是为总线两端都接负载而设计的。
LVDS电路设计论文精品资料
按照上述分析，对电路进行仿真，从仿真结果来看，电路的设计达到了预期的要求。
LVDS电路设计论文
1LVDS电路接I/O电路设计
1.1基本原理LVDS驱动线路可以有多种结构，常见的包括单电源模式、双电流电源和电压模式。单电流源模式需要较大的电阻，如果采用传输逻辑实现电压驱动，需要复杂的电路对电压进行修正。因此在设计中可以选择双电流源模式进行驱动。电路如图：双电流源模式的电阻需求较小，可以方便的提供恒定电流，相对稳定。双电流源模式，对PMOS管以及NMOS管进行分别设置，形成两个电流镜（M1、M2、M3、M4）。通过适当的调节可以保证电流输出稳定在3.5mA。M2和M4、R组成偏置电路产生偏置电流，然后通过电流镜映射到M1和M3端，为驱动电路提供电流。如果in1是高电平则M5、M8导通，M6、M7阻断。电流从M5通过，从out1输出，经过电阻控制后再从out2输入，进入M8后经过M3，形成一个回路。这样驱动电路输出端out1和out2上的电流相反，形成一个差分信号。
1.2电路模型构建和分析按照前面的分析，M2和M4提供偏置电流，如果要保证电流经过电阻R的电流与偏置电流一致，并控制其参数，根据电流镜的原理，只需要对M1的宽度进行调整，设置为M2的3.5倍。如果此时Ir=1则驱动电路工作电流为3.5mA。同时设定电阻R=200Ω，并确定M2和M4宽长比一致，设定二者漏极电流就可获得其相对应的电压。为了获得稳定的工作电流3.5mA，设计要求M1和M3的漏极电流为3.5mA。根据电流镜的工作原理，可以得到各个关键位置的基本参数。获得相关的M2和M4的比值。在电路输出后，为了保证反转时性能的稳定，M5-M8管应保持参数一致。所以计算其中一个即可获得其他的参数。在电流导通的时候M5是非饱和状态，因此在输出时LVDS的高电压为1.25V，同时电流源的电流为3.5mA，所以MOS开关启动的时候，漏流为3.5mA，而Vds则很小，为100mA。经过计算可以得到M5的宽长比。实际中往往取值较大，因为这样可以减少沟道电阻，加快电平的转换速度。通过仿真可以对LVDS的驱动器进行修正，最终获得各个MOS管的尺寸、电阻和电容等，提高电路的性能。
lvds电平标准
lvds电平标准LVDS（Low Voltage Differential Signaling）是一种低电压差分信号标准，它广泛应用于高速数字通信系统中，特别是在平板显示器、数字摄像机、工业控制和汽车电子等领域。
LVDS电平标准具有高速、低功耗和抗干扰能力强的特点，因此备受青睐。
LVDS电平标准的主要特点包括，1. 低电压差分信号传输。
LVDS采用正负两个相对等大小但方向相反的信号传输数据，通过两个信号之间的电压差来表示逻辑信息，能够有效地抵抗共模噪声的干扰，提高信号的抗干扰能力。
2. 高速传输。
LVDS能够以很高的速率传输数据，一般可达到几百兆赫兹的速率，适用于对数据传输速率要求较高的场合。
3. 低功耗。
LVDS的工作电压一般在1.2V左右，相比于传统的TTL（Transistor-Transistor Logic）电平标准，功耗更低，有利于降低整个系统的能耗。
4. 抗干扰能力强。
LVDS采用差分信号传输，能够有效地抑制电磁干扰和射频干扰，保证数据传输的稳定性和可靠性。
在实际应用中，LVDS电平标准主要用于平板显示器和高速数据传输领域。
在平板显示器中，LVDS被用于传输图像数据，能够实现高分辨率、高色深的图像显示，同时具有抗干扰能力强和传输距离远的特点，能够满足平板显示器对信号传输的要求。
在高速数据传输领域，LVDS被广泛应用于通信设备、计算机系统和工业控制系统中，能够实现高速数据的可靠传输。
需要注意的是，LVDS电平标准在设计和应用中需要严格遵循相关规范和标准，以确保系统的稳定性和可靠性。
在电路设计中，需要合理布局PCB板，降低信号传输的串扰和损耗；在系统应用中，需要注意信号的匹配和终端的阻抗匹配，以充分发挥LVDS的优势。
总的来说，LVDS电平标准作为一种高速、低功耗、抗干扰能力强的信号标准，在数字通信系统中具有广泛的应用前景。
随着科技的不断发展，LVDS电平标准将会在更多领域展现其优势，为数字通信系统的发展提供强有力的支持。
低频电子线路 软件实验报告 基于Multisim的逻辑电平测试器设计
实验十二基于Multisim 的逻辑电平测试器设计一、实验目的1. 理解逻辑电平测试器的工作原理及应用。
2. 掌握用集成运放和555定时器构建逻辑电平测试器的方法。
3. 掌握逻辑电平测试器的调整和主要性能指标的测试方法。
二、实验原理：电路可以由五部分组成：输入电路、逻辑状态判断电路、音响电路、发音电路和电源。
原理框图如图所示：技术指标要求：测量范围：低电平V V L 8.0<，高电平V V H 5.3> 用1kHz 的音响表示被测信号为高电平； 用500kHz 的音响表示被测信号为低电平；当被测信号在0.8V ～3.5V 之间时，不发出音响；输入电阻大于20k Ώ。
输入和逻辑状态判断电路要求用集成运算放大器设计，音响声调产生电路要求用555定时器构成的振荡器设计。
三、实验内容：1. 输入和逻辑状态判断电路测试(1) 调节逻辑电平测试器的被测电压（输入直流电压）为低电平（V V L 8.0<），用数字万用表测逻辑状态判断电路的输出电平。
(2) 调节逻辑电平测试器的被测电压（输入直流电压）为高电平（V V H 5.3>），用数字万用表测逻辑状态判断电路的输出电平。
按设计好的电路连接电路，如下图：图12. 音响声调产生电路(1) 逻辑电平测试器的被测电压为低电平（V V L 8.0<），用示波器观察、记录音响声调产生电路输出波形，用频率计测量振荡频率f0(2) 逻辑电平测试器的被测电压为高电平（V V H 5.3>），用示波器观察、记录音响声调产生电路输出波形，用频率计测量振荡频率f0(3) 逻辑电平测试器的被测电压（0.8V ～3.5V ），用示波器观察、记录音响声调产生电路输出波形。
连接电路图如下：图2四、实验结果：1.输入3.6V直流电压，由数字万用表可测得逻辑状态判断电路的输出U为高1电平5V，U为低电平0V，音响声调产生电路输出的振荡频率为1.02kHz。