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. Standard ten pozwala osiągnąć bardzo dużą szybkość transmisji przy jednocześnie niskim poborze mocy oraz wysokiej odporności na zakłócenia. Stosowany jest najczęściej w drukarkach, ruterach, płaskich monitorach, urządzeniach przetwarzających cyfrowe sygnały audio/ wideo.

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). Zaletą transmisji LVDS jest to, 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.

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