LVDS靜電放電防護方案

方案簡介

LVDS是一種低壓差分信號技術，該技術通過一對差分信號線（或平衡電纜）以極低的電壓擺幅（約350mV）進行數據的傳輸，采用LVDS接口，可以使得信號在差分線或平衡電纜上以幾百Mbps的速率傳輸，由于采用低壓和低電流驅動方式，實現了低噪聲、低串擾、低誤碼率和低功耗，LVDS在對信號完整性、低抖動及共模特性要求較高的系統中得到了越來越廣泛的應用，常見于各電子設備的液晶顯示屏中。

LVDS 接口擁有較高的數據傳輸速率，數據/圖像傳輸率為 650Mbps 至 1.3Gbps。由于接口試圖在保持高速的同時傳輸內容，因此選擇線對線電容低的 ESD 保護器件對于確保信號完整性至關重要。普通的防護方案會對數據的傳輸造成一定影響。此方案高速差分信號部分采用集成低壓四通道保護、超低容值、低漏電、低殘壓的ESD靜電二極管防護器件，在不影響數據傳輸的前提下滿足IEC61000-4-2 Level 4靜電放電防護需求，讓后端的電路得到有效防護。

LVDS工作原理

LVDS技術的基本工作原理是通過一個恒流源（通常約為3.5mA）驅動一對差分信號線。在接收端，由于接收器本身具有高直流輸入阻抗（幾乎不會消耗電流），因此幾乎全部的驅動電流都流經100Ω的終端匹配電阻，并在接收器輸入端產生約350mV的電壓。當驅動狀態反轉時，流經電阻的電流方向改變，從而在接收端產生一個有效的“0”或“1”邏輯狀態。

編輯

典型的LVDS發送芯片分為四通道、五通道和十通道幾種，輸入信號來自主控芯片，包含RGB數據信號、時鐘信號和控制信號三大類。發送芯片將以并行方式輸入的TTL電平RGB數據信號轉換成串行信號后，直接送往液晶面板側的接收芯片。LVDS發送芯片的輸出是低擺幅差分對信號，一般包含一個通道的時鐘信號和幾個通道的串行數據信號。由于LVDS發送芯片是以差分信號的形式進行輸出，因此，輸出信號為兩條線，分別輸出正負信號。

應用示例

編輯

我們為LVDS接口提供了兩種電氣特性相似的ESD防護器件，專為保護差分線路而設計，其型號分別為SEUC10F5V4U和SEUC06F5V2U。器件的流通式封裝設計簡化了 PCB 布局，減少布線過程中的不連續性，促進了信號完整性和系統穩定性的提升。

SEUC10F5V4U為集成式十引腳ESD保護器件，結電容為0.6pF，鉗位電壓為12V，符合IEC 61000-4-2 (ESD) 規范，可在 ±17kV（空氣）和 ±12kV（接觸）下提供瞬變保護,可同時保護LVDS接口的兩對數據傳輸高速信號差分線免受ESD靜電放電干擾。

SEUC06F5V2U為集成式六引腳ESD保護器件，結電容為0.6pF，鉗位電壓為12V，符合IEC 61000-4-2 (ESD) 規范，可在 ±17kV（空氣）和 ±12kV（接觸）下提供瞬變保護,可保護LVDS接口的一對時鐘信號差分線免受ESD靜電放電干擾。

型號參數

電氣特性表

At TA = 25℃ unless otherwise noted

表1 SEUC10F5V4U電氣特性表

表2 SEUC06F5V2U電氣特性表

總結與結論

LVDS接口不僅常用于消費電子類產品的顯示器中，還廣泛應用于汽車中的視頻顯示系統，所以保證其可靠性和穩定性極為關鍵。ELECSUPER SEMI研發各種低電容低鉗位電壓的ESD保護器件，可按照客戶需求性能與封裝提供定制化開發服務，為各種高速接口及通信線路提供值得信賴的保護器件。以上解決方案是保護LVDS接口的優選之策，確保設備能夠高效、可靠地運行。

審核編輯 黃宇