¿Qué es un transceptor LVDS?

Un transceptor de señalización diferencial de bajo voltaje (LVDS) es un transmisor / receptor de señalización que utiliza un voltaje bajo con señalización diferencial para alcanzar altas tasas de bits. El transceptor LVDS maneja cables de cobre trenzados, que son de bajo costo y muy comunes. Se prefiere la señalización diferencial debido a su alta inmunidad al ruido eléctrico externo y a las sobretensiones.

El propósito de un transceptor LVDS es interconectar circuitos o equipos a través de un enlace de comunicaciones de datos confiable. Sin un transceptor LVDS, las soluciones alternativas pueden ser más caras o más complicadas de usar. Un transceptor LVDS típico puede transportar una línea serial de alta velocidad o incluso un bus paralelo a otras ubicaciones a más de 49 pies (15 m) de distancia. LVDS es un sistema utilizado por varios estándares de comunicación de datos, como Telecommunications Industry Association / Electronic Industries Alliance-644 (TIA / EIA-644).

El uso de un transceptor LVDS es una opción lógica cuando la longitud del cableado digital para una aplicación limita la velocidad de los datos. La señalización no diferencial es muy común para conexiones de datos de corta longitud. En este esquema, los voltajes digitales oscilan entre 0 y aproximadamente +5 voltios de corriente continua (VCC). Un cable de datos paralelo de baja velocidad para impresoras puede estar limitado a 39.4 pulgadas (1 m) de longitud, pero cuando el cable de datos es más largo, la capacitancia «eléctrica» ​​es mayor y la capacitancia alta aumenta los tiempos de subida y bajada de la señal, lo que da como resultado velocidades de datos limitadas. LVDS resuelve la limitación de capacitancia mediante el uso de transmisores de corriente que compensan gran parte de la capacitancia en la línea de datos.

La diferencia de voltaje en la entrada del receptor en modo diferencial, que es inferior a 1 V, explica principalmente la función de alta velocidad de los transceptores LVDS. Se necesitará menos corriente en menos tiempo para invertir el diferencial de voltaje para cada inversión de bit de datos si el cambio de voltaje necesario es bajo. Con menos de 1 V de diferencia en las entradas del receptor todo el tiempo, el circuito de protección contra sobretensiones de fuentes externas se simplifica enormemente.

Al elegir un transceptor LVDS, los desarrolladores de circuitos generalmente prefieren un transceptor LVDS de circuito integrado (IC), que está diseñado para aceptar señales digitales de un solo extremo, como señales de lógica transistor-transistor (TTL). Los niveles de un solo extremo son de polaridad única, como 0 V y +5 V CC. Cuando un bus TTL tiene que estar conectado a más de unos pocos metros de distancia, está disponible un circuito integrado de paralelo a serie a paralelo (PSP). Por ejemplo, al transmitir y recibir un bus de 8 bits, se aplica al PSP una señal de reloj que es aproximadamente ocho veces la frecuencia de reloj del bus de datos. En lugar de un conector con más de 8 pines, el conector en serie del transceptor LVDS solo necesitará uno o dos pares de líneas de datos bidireccionales, según el diseño.