Перейти к содержанию

Можно ли передать LVDS по кабелю витой пары на несколько метров?

Обновлено Редакция GAW

LVDS задуман для коротких линий на плате и в шлейфах, но стандарт не запрещает кабель: передатчику нужна линия с волновым сопротивлением около 100 Ом, а витая пара сетевого кабеля близка к этому — у кабеля, по которому TI строит свой график, 96 Ом.

Что ограничивает дальность

ОграничениеПочемуЧто делать
Затухание кабелярастёт с частотой, сигнал на приёмнике меньше и искажёнснизить скорость, взять кабель лучше
Разность земельсинфазный диапазон приёмника допускает около 1 Всоединить земли, развязка
Перекос между парамипары в кабеле разной длиныдля параллельной шины — одинаковые пары, запас по времени
Согласованиеволновое сопротивление пары ≠ 100 Омтерминатор с отклонением не больше 10 % от волнового

Запас по синфазному напряжению

Передатчик держит провода около 1,2 В (1,125–1,375 В по SN65LVDS31), а приёмник SN65LVDS32 принимает синфазное напряжение примерно от 0 до 2,4 В. Наш расчёт:

ΔUземли≤2,4−1,375≈1 В\Delta U_\text{земли} \le 2{,}4 - 1{,}375 \approx 1\ \text{В}

— ровно та разность земель в 1 В, которую указывает TI.

Устройство интерфейса описано в статье «LVDS», выбор терминатора — в ответе «Нужен ли резистор 100 Ом на LVDS-входе ПЛИС», а что такое синфазное напряжение и волновое сопротивление, объясняет словарь.

Похожие вопросы

Можно ли использовать кабель Ethernet и разъёмы RJ45?

Можно: в кабеле четыре витые пары, на каждую — один сигнал LVDS. Помните, что такой кабель не экранирован и рассчитан на свою среду; при большой скорости TI советует смотреть потери кабеля и перекос между парами, а не только длину.

Что делать, если земли устройств различаются больше чем на 1 В?

Для LVDS это за пределами диапазона приёмника. Объедините земли отдельным проводом, поставьте гальваническую развязку или выберите интерфейс с широким синфазным диапазоном — например RS-485, рассчитанный на большие расстояния.

Сколько метров получится на 100 Мбит/с?

Зависит от кабеля и допустимого джиттера: график TI для UTP 24 AWG показывает две кривые — для 5 % и 30 % искажения бита. Точную дальность для своего кабеля проверяют по глазковой диаграмме на приёмном конце.

Источники

  1. Texas Instruments. SNx5LVDSxx High-Speed Differential Line Drivers: SN65LVDS31 (SLLS261N) — разд. 5: среда — линия с волновым сопротивлением около 100 Ом (дорожки, объединительные платы, кабели), предельные скорость и дальность зависят от затухания среды и наводок; разд. 10.1: для связи точка — точка при разности земель меньше 1 В; рис. 10-1 — типичная зависимость дальности от скорости для кабеля 24 AWG UTP (96 Ом, изоляция ПВХ) при 5 % и 30 % джиттера; VOD 247–454 мВ, синфазное 1,125–1,375 В
  2. Texas Instruments. SNx5LVDS3xxxx High-Speed Differential Line Receivers: SN65LVDS32 (SLLS262R, revised December 2014) — порог ±100 мВ; диапазон синфазного входного напряжения допускает разность потенциалов земли 1 В между узлами LVDS; терминатор в пределах 10 % от волнового сопротивления, у приёмника
  3. Texas Instruments. LVDS Owner's Manual, 4th Edition (SNLA187) — гл. 7: главное ограничение кабеля — потери, растущие с частотой; перекрёстные помехи между парами и разброс длины пар внутри кабеля дают перекос; витые кабели категорийного типа широко применяются для высоких скоростей

Нашли ошибку?

Смотрите также