Перейти к содержанию

Нужен ли внешний резистор 100 Ом на LVDS-входе ПЛИС?

Обновлено Редакция GAW

Передатчик LVDS — это источник тока, а не напряжения: он гонит около 3,5 мА то в одну, то в другую сторону по паре проводов. Напряжение, которое различает приёмник, появляется только на резисторе на конце линии. Без терминатора ток замыкается через входные цепи непредсказуемо, а линия ещё и не согласована.

Варианты на входе ПЛИС

ВариантРазность на входе (наш расчёт)Когда
Встроенный терминатор (DIFF_TERM = TRUE)≈ 350 мВобычный случай, минимальный отвод
Внешний резистор 100 Ом у выводов≈ 350 мВнужен контроль мультиметром или встроенного нет
Оба сразу (≈ 50 Ом)≈ 175 мВошибка: рассогласование, запас над порогом 75 мВ вместо 250
Ни одногоне нормированаошибка: связь не работает или сбоит
UДИФ=I⋅RT=3,5 мА⋅100 Ом=350 мВU_\text{ДИФ} = I \cdot R_T = 3{,}5\ \text{мА} \cdot 100\ \text{Ом} = 350\ \text{мВ}

Как включить встроенный терминатор (AMD 7-й серии)

# XDC: enable the on-chip 100-ohm termination on a differential input
set_property IOSTANDARD LVDS_25 [get_ports clk_p]
set_property DIFF_TERM TRUE [get_ports clk_p]

По UG912 свойство применимо к входным и двунаправленным портам со стандартами LVDS, LVDS_25, MINI_LVDS_25, PPDS_25 и RSDS_25; у UltraScale вместо него DIFF_TERM_ADV. Встроенный терминатор зависит и от напряжения питания банка VCCO: какое нужно для выбранного стандарта, указывает руководство по вводу-выводу семейства (для 7-й серии — UG471), его стоит проверить до разводки платы.

Как устроен интерфейс и почему важен терминатор, разобрано в статье «LVDS», а проверить наличие терминатора без осциллографа поможет ответ «Как проверить линию LVDS мультиметром».

Похожие вопросы

Что будет, если поставить и внешний, и внутренний терминатор?

Сопротивление станет вдвое меньше — около 50 Ом, и при токе передатчика 3,5 мА разность упадёт примерно до 175 мВ, а линия будет рассогласована. Запас над порогом ±100 мВ сократится с 250 до 75 мВ, примерно в 3,3 раза, а для передатчика с минимальным размахом 247 мВ (SN65LVDS31) останется около 24 мВ (наш расчёт). Поэтому оставляют только один терминатор.

Когда внешний резистор лучше встроенного?

Когда нужна возможность проверить терминатор мультиметром без питания или когда внутренний терминатор недоступен для выбранного стандарта или банка. Внешний резистор ставят у самых выводов ПЛИС — TI требует минимального отвода от резистора до приёмника.

Нужен ли терминатор на выходе ПЛИС, который передаёт LVDS?

У передатчика — нет: LVDS согласуют только у приёмника на конце линии. Если на другом конце стоит микросхема с внутренним терминатором, например матрица дисплея, резистор не нужен вовсе.

Источники

  1. AMD. UG912 Vivado Design Suite Properties Reference Guide, 2026.1: DIFF_TERM — DIFF_TERM включает или выключает встроенный дифференциальный терминатор 100 Ом; ПЛИС 7-й серии; для входных и двунаправленных портов с дифференциальными стандартами LVDS, LVDS_25, MINI_LVDS_25, PPDS_25, RSDS_25; значения TRUE и FALSE, по умолчанию FALSE; в UltraScale — DIFF_TERM_ADV; синтаксис set_property DIFF_TERM TRUE [get_ports …]
  2. Texas Instruments. SNx5LVDS3xxxx High-Speed Differential Line Receivers: SN65LVDS32 (SLLS262R, revised December 2014) — разд. 11.2.1.2.7: терминатор согласуют с волновым сопротивлением линии с точностью 10 % — для 100 Ом это 90–110 Ом; ставят как можно ближе к приёмнику, предельный случай — терминатор внутри приёмника (SN65LVDT386); в многоточечной линии терминаторы только на концах; порог ±100 мВ
  3. Texas Instruments. SNx5LVDSxx High-Speed Differential Line Drivers: SN65LVDS31 (SLLS261N) — табл. 7.6: VOD на нагрузке 100 Ом 247–454 мВ, типично 340 мВ
  4. Texas Instruments. LVDS Owner's Manual, 4th Edition (SNLA187) — передатчик LVDS — источник тока около 3,5 мА, на терминаторе 100 Ом около 350 мВ; встроенные терминаторы стоят предельно близко к приёмнику и минимизируют отвод

Нашли ошибку?

Смотрите также