基于LVDS的高速数字信号源设计.pdf

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1、·信息技术·王金雷，等·基于LVDS的高速数字信号源设计基于LVDS的高速数字信号源设计王金雷，王刚(中北大学，山西太原030051)摘要：针对高速数字信号的发生问题，设计了一种基于FPGA时序控制和LVDS传输的数字信号源，它以FPGA作为控制核心，以并转串芯片DS92LV1023实现LVDS信号的传输，它以600Mbps／s的速度传输，以双绞线作为传输介质，传输距离120nl。本设计已成功运用在某地面匹配装置测试台信号源卡的设计中。关键词：高速数字信号；时序控制；传输数字信号源中图分类号：TH12；TP802文献标志码：B文章编号：16

2、71-5276(2012)02-0116-02DesignofHigh—speedDigitalSourceBasedonLVDSWANGJin．1ei．WANGGang(NorthUniversityofChina，Taiyuan030051，China)Abstract：Aimingattheproblemoccuringinhigh—speeddigitalsignal，thispaperdesignsadigitalsignalsourcebasedonthetimingsystemofFPGAandLVDStransmission

3、．WithFPGAasthecoretocontrolandtwisted—paircablesasthetransmissionmedia．seri—alizerchipDS92LV1023isusedtorealizethesignaltransmissionofLVDSataspeedof600Mbps／sandpropagationdistanceof120m．Thedesignissuccessfullyusedinthedesignofsignalsourcecardoftestbenchformatchingdeviceats

4、omeplac1．Keywords：highspeeddigitalsignal；FPGA；LVDS信号源作为一种电子测量和计量设备．通常可产生大(标称值)3．5mA的电流源。因为接收器的输入阻抗很量的标准信号和用户定义信号。由于它具有高稳定性、可高，故整个电流实际上全部流过100欧姆终端电阻，于是重复性和易操作性等特点，而被广泛用于自动控制系统、在接收器输入端产生了350mV(标称值)的电压。接收器震动激励、通讯和仪器仪表领域。它可以模拟各种数据格的阈值可以保证为100mV或更低，可在0V～2．4V的宽式的数字信号，并能与其他仪器进行通讯

5、，组成自动测试共模范围内维持这样的灵敏度水平。上述组合可提供出系统。在各种实验应用和实验测试处理中，既可根据使用色的噪声裕量，对驱动器与接收器之间的共模信号漂移的者的要求，作为激励源来仿真各种测试信号．并提供给被容忍度会更好。改变电流方向即可在接收器端形成复制测电路，以满足测量或各种实际需要，也可作为一种测量相同而极性相反的电压。以这种方式来产生逻辑1和0。仪器来完成一定的测试功能。然而．由于应用背景的不同和对测试、测量技术要求的提高．对信号源的传输速率，稳定性等要求也越来越高，因此开发高速数字信号源具有重大的意义。数字信号源的传输方式有并

6、行传输和串行传输(422、485、LVDS等)。并行传输操作简单，但是传输距离和传输速度都不高。串行传输操作比较复杂，但传输距离和传输速度都比较高。因此，此次设计中主要运用LVDS并转串芯片将并行信号转化为串行信号传输，达到操作简单，传输距离和传输速度都比较高的目的。1LVDS信号的工作原理和特点LVDS(1owvoltagediferentialsignaling)是一种低摆幅图1LVDS驱动器、接收器对的原理图的差分信号技术，它使得信号能在差分PCB线对或平衡从图2所示的示意图可看出所有差分信号技术都有电缆(如双绞线、同轴电缆等)上以几

7、百Mbps甚至几Gbps共有的优点：首先应注意到电流源始终导通，但其电流被的速率传输，其低压摆幅和低电流驱动输出实现了低噪声引流向不同的方向，以驱动逻辑1和逻辑0信号。这种始和低功耗。终导通的特性可以消除开关噪声带来的尖峰和大电流晶LVDS的工作原理如图1所示，驱动器中含有一个作者简介：王金雷(1985一)，男，河南安阳人，硕士研究生，研究方向为机械自动化。·116·http：／／ZZHD．chinajourna1．net．cnE-mail：ZZHD@chMn~ouma1．net．cn《机械制造与自动化》·信息技术·王金雷，等·基于LVDS

8、的高速数字信号源设计体管不断导通一关断造成的电磁干扰．其次，构成差分对嵌入式串化器编码示例。的两条导线的间距很短，可以保证较高的抗噪性能。这一对线中的一条导线所吸引的串扰或电磁干