俗称为LVDS的标准用一个3.5mA的电流源提供电流模式输出，来驱动一对端接100欧电阻的差分线，从而在接收电阻上产生大约350mV的电压。该350mV摆幅的电压以1.2V偏置电压为中心。
因为LVDS采用差分线，从传输媒介上发出的电磁场辐射被抑制掉且产生的躁声极低(见下图)。此外，采用电流模式驱动器降低了出现铃形信号或开关尖峰的风险。差分方法进一步增强了LVDS的能力，因为差分接收器抑制了来自外部的共模噪声。优异的抗噪声性能不仅仅是(设计工程师所)需要的，也是维持和监测低电压所必需的。
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上图显示的是在差分线上偶或共模信号(a)与在正确的LVDS配置(b)中理想的等幅反相奇模信号，及不平衡信号(c)的相互作用。 |
低压摆幅与受控的边沿速率一起，使每一对差分线能够达到100Mbps到1.25Gbps的高数据率。负载消耗的功率很小，因低压摆幅和低电流源的原因，仅有3.5mA×350mV = 1.2mW。此外，由于能够以较小的总线宽度实现高数据率传输，因而减少了电缆和连接器的尺寸。
LVDS也是一种流行的标准，因为许多半导体制造商现在提供各种类型的驱动器和接收器，他们包括：National Semiconductor、Texas Instruments、STMicroelectronics、Maxim和Fairchild。此外， FPGA供应商Xilinx和Altera也在其产品中实现了LVDS接口。这些制造商已经设计了适合各种类型应用的芯片，它们包括：点对点数据传输、多支路或多点总线架构、并/串行转换、串/并处理和数据分布等等。
实现LVDS的技巧
在实现LVDS的时候，严格遵循差分传输线的设计实践很重要。首先，设计工程师要仔细确保整个接口的阻抗匹配，将驱动器和接收器尽可能靠近连接器就可以做到这一点，经验做法是小于2.5cm。
两条差分PCB布线应该保持平行且等距；任何长度上的失配都可能引起电压之间的相位差，从而导致共模噪声。对于走线来说，要避免任何呈90°的拐角，要采用45°、半圆或斜角线。如果在PCB上需要不受控的阻抗，我们推荐两条线都做同样的处理，且它们的长度不要大于12mm。将差分线尽可能地靠近也是很好的设计实践，这样做可以减少环路面积，从而减少EMI发射。
当选择PCB本身的时候，我们推荐至少采用4层板，各层依此为：LVDS信号、地、电源和TTL信号。实心地平面有助于传输线互连的阻抗受控。电源层和地层之间的间隔越小，PCB的高频旁路电容的性能就越好。CMOS/TTL电路应该被隔离在另外一层，采用与LVDS不同的电源和地。这就能将交叉耦合干扰对LVDS信号线的影响降低到最小。
实心地
优化电源和地分布系统的设计也有助于抑制EMI和信号完整性问题，通过将电源线上的噪声限制在100mV以内，可以减少大多数器件的EMI。如果一定要采用电源和地线来取代电源和地平面，应该采用宽的布线以使阻抗最小。采用短和宽的地回路可以为镜像电流创建最小的环路面积。小的环路面积将有助于将EMI控制在最小。
电缆也要采用地回路线，将该地线连接到收发两系统。
典型的最佳实践是确保电缆的一端被一个电容或电容/电阻网络连接到地。用两个通孔将旁路电容焊盘连接到电源和地，以最大限度地减少电感效应。最后，在传输线上的电容负载还要监视，因为电容的增加将导致阻抗减少，进而减少可用的噪声门限。
针对汽车应用的考虑
尽管设计面临的挑战很少，因为所有功能已经被几家汽车模块供应商做到了，以实现前述的许多功能。现在在生产的最常见的基于并/串和串/并转换(SERDES)的高速信息娱乐视频传输差分线长达10米。这些视频数据可以来自DVD播放机、导航系统或远端安装的摄像机。
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汽车中常见的LVDS链路 |
上图描述了汽车中常见的LVDS链路，根据待传输的数据量，可以采用诸如国家半导体等公司的芯片组来实现并/串和串/并转换。有些并/串和串/并转换芯片能够将21位CMOS/TTL数据转换为3数据和1时钟LVDS对，还有一些并/串和串/并转换芯片能够将10位LVCMOS/LVTTL数据转换为一对具有嵌入式时钟的数据对。此外，诸如交叉点开关之类的产品还可以补充其数据传输的能力，用于路由多条数据流。
随着LVDS在汽车应用中重要性的增加，业内已经对现有产品作出了改进，例如，许多产品已经符合高温工作的要求(-40到125℃环境温度)。
为了满足高温的需求，国半提供的新型DS90C124和DS90C241 Serdes(并/串和串/并转换)芯片组已经解决了若干汽车行业关心的问题，现在已经可以将24位CMOS/TTL数据转换为具有嵌入式时钟的一对数据。这种两线接口极大地减少了电缆成本，而传输数率却高达840Mbps。
汽车应用关心的另外一个问题是需要交流耦合传输媒介，并保护其免出故障。这种新型的芯片组容许通过集成一个DC平衡算法来实现交流耦合传输媒介，从而防止交流耦合电容造成数据中的任何错位。
另外，一种称为预加重的技术改善了芯片的驱动性能，确保了10米的传输距离。
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DS90C124/241芯片组的方块图。 |
为了便于实际实现汽车中的两线LVDS方案，诸如Yazaki、Hirose、Rosenberger和JAE之类的公司已经开发了汽车级电缆和连接器。这些电缆通常采用总体屏蔽措施来实现屏蔽双绞线。它们还可以传输电源和地，并提供在线连接器以适应汽车装配的连接要求。
汽车电子技术持续不断地发展，显然，对越来越大的数据吞吐量的需求也将增长。随着这些应用的增加，LVDS供应商现在正在计划补充现有的产品线，以进一步满足汽车行业的需求。更快数据率的芯片组能够支持更高的视频分辨率，而集成功能组能够满足更多特定的需要，如摄像系统的双向数据流。由于LVDS实现具有低噪声、低功耗和低的相对成本，因而可能对低速数据传输应用也有吸引力，如数字音响或控制信号。
LVDS已经被证实是在恶劣的汽车环境中的一种可行的数据传输方法，随着针对应用的需求的不断涌现，LVDS看来对于满足汽车数据传输系统的需求越来越有吸引力。
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