Złącze LVDS w komputerach przemysłowych

LVDS czyli Low Voltage Differential Signalling. Jest to standard transmisji danych z wykorzystaniem niskonapięciowego sygnału różnicowego przesyłanego kablem symetrycznym. Standard LVDS wykorzystywany jest do przesyłania sygnałów; grafiki 3D, fotografii wysokiej rozdzielczości, sygnałów wideo. Jego zastosowanie jest bardzo szerokie. Standard ten pozwala osiągnąć bardzo dużą szybkość transmisji przy jednocześnie niskim poborze mocy oraz wysokiej odporności na zakłócenia. Standard LVDS jest najczęściej stosowany w drukarkach, płaskich monitorach, ruterach, urządzeniach przetwarzających cyfrowe sygnały audio/ wideo.

Jakie są zalety transmisji LVDS ?

Ze względu na różnicową metodę transmisji system LVDS jest odporny na zakłócenia. Metoda ta wykorzystuje parę przewodów, jeżeli w przewodach pojawi się sygnał zakłócający to nie będzie on powodował zakłóceń sygnału użytkowego, ponieważ odbiornik LVDS mierzy tylko różnicę napięć pomiędzy przewodami. Ze względu na dużą odporność na zakłócenia system LVDS może pracować z sygnałami na niewielkim poziomie. Dzięki temu możliwa jest redukcja poboru mocy wymaganej do przesłania sygnału i zwiększenie częstotliwości przesyłanych sygnałów.
Transmisja LVDS opisywana jest dwoma standardami:
• TIA/EIA (Telecommunications Industry Association/ Electronic Industries Association) – ANSI/TIA/EIA-644 (LVDS) Standard
• IEEE (Institute for Electrical and Electronics Engineering) – IEEE 1596.3
Sygnały LVDS są dziesięciokrotnie mniejsze niż sygnały standardu RS-422 i o połowę mniejsze niż sygnały PECL. Bardzo ważnym parametrem standardu LVDS jest to, że transmisja nie zależy od napięcia zasilania, czego atutem jest fakt iż może być stosowany w systemach z zasilaniem np. 3,3V lub 2,5V.

Maksymalna prędkość transmisji w standardzie LVDS zależy od właściwości nadajnika oraz odbiornika LVSD, pasma przenoszenia medium transmisji i wymaganej jakości sygnału dla danego zastosowania.
Ograniczenia szybkości transmisji spowodowane są;
• Szybkością dostarczania danych, szybkością zmiany danych na sygnał LVDS
• Pasmem przenoszenia medium transmisji

Konfiguracje nadajników i odbiorników w standardzie LVDS

Wyróżnić można:

• Konfigurację punk-punkt
• Konfigurację Half-Duplex dwukierunkową
W konfiguracji dwukierunkowej wykorzystuje się dwa pojedyncze skręcone ze sobą przewody. Natomiast komunikacja w danym momencie odbywa się tylko w jednym kierunku. Taka konfiguracja może być stosowana tylko w przypadkach, gdy poziom szumów jest niski i odległość pomiędzy nadajnikiem, a odbiornikiem niewielka (<10m). Ogromną zaletą transmisji LVDS jest fakt, że jest ona stosowana przy transmisji danych. Szybkość wynosi od 0 do setek Mbps na odległościach do kilkudziesięciu metrów. Standardy RS-232, RS-422 i RS-485 oferowały na takich dystansach prędkości od 20kbps do 30Mbps.

 
Parametr RS-422 PECL LVDS
Wyjściowe napięcie różnicowe +/-2V do +/-5V +/-600-1000mV +/-250-450mV
Napięcie przełączania odbiornika +/-200mV +/-200-300mV +/-100mV
Szybkość transmisji <30Mbps >400Mbps >400Mbps
Prąd zasilania poczwórnego nadajnika 60mA max 32-65mA max 8mA
Prąd zasilania poczwórnego odbiornika 23mA max 40mA max 15mA max
Opóźnienie propagacji nadajnika 11ns max 4.5ns max 1.7ns max
Opóźnienie propagacji odbiornika 30ns max 7ns max 2.7ns max
Emisja zakłóceń niska średnia niska
Straty mocy niska średnia Bardzo niska

 

Komputery Telekomunikacja Urządzenia powszechnego użytku/komercyjne
Płaskie wyświetlacze Przełączniki Połączenia video
Połączenie monitora Multipleksery Set-top-box
Szyna SCI procesora Huby Konsole do gier
Połączenia w drukarkach Routery
Cyfrowe urządzenia kopiujące
Połączenia peryferyjne w urządzeniach multimedialnych

Inne wpisy

Windows 11 IoT Enterprise

Windows 11 IoT Enterprise LTSC vs Windows 10 IoT Enterprise LTSC

Kompleksowe porównanie obu systemów Windows 10 IoT Enterprise LTSC pozostaje jednym z najpopularniejszych systemów w urządzeniach przemysłowych i wbudowanych dzięki długoterminowemu wsparciu, stabilności oraz szerokiej kompatybilności ze starszym sprzętem. Zaś jego następca, Windows 11 IoT Enterprise LTSC, wprowadza nowoczesną architekturę,…

Czytaj więcej
Windows 11 IoT

Windows 11 IoT Enterprise LTSC

Windows 11 IoT Enterprise LTSC to najnowsza odsłona systemu operacyjnego Microsoft dedykowanego urządzeniom przemysłowym, kioskom, systemom POS, terminalom medycznym czy urządzeniom wbudowanym, które wymagają stabilności, bezpieczeństwa oraz długoterminowego wsparcia. Wersja LTSC (Long-Term Servicing Channel) stanowi bezpośrednią kontynuację popularnych edycji…

Czytaj więcej
Windows 11 IoT

Moduły Acromag NT2140 – skuteczne monitorowanie zasilania urządzeń przemysłowych

Inteligentne wejścia AC w systemach przemysłowych Firma Acromag wprowadziła do oferty moduł BusWorks® NT2140, uzupełniający serię Ethernet Remote I/O w funkcję monitorowania napięcia przemiennego. Urządzenie  zaprojektowano, aby usprawniać precyzyjne wykrywanie napięcia zasilającego lub jego brak. Z myślą…

Czytaj więcej