Сигнализаторы напряжения: Сигнализаторы напряжения заказать и купить в магазине ЭлРоском с доставкой по России

Содержание

СИГНАЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ — СНИН — Элприб

УКАЗАТЕЛИ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Сигнализатор напряжения СНИН предназначен для предварительной оценки наличия напряжения на токоведущих частях электроустановок при расстояниях между ними и оператором, значительно превышающих безопасные. Сигнализатор применяется обслуживающим персоналом при обслуживании электроустановок, напряжением от 6 до 110 кВ, частотой 50 (60) Гц в качестве дополнительного средства индивидуальной защиты. Сигнализатор рассчитан для работы при температуре окружающего воздуха от -30°С до +45°С и относительной влажности до 98% при 25°С. Обеспечивает звуковую сигнализацию и световую индикацию.

Номинальное напряжение, кВ 6,0-10
Время работы без замены источников питания, в режиме “опасно”, часов, не менее 48
“работа”, часов, не менее 300
Уровень звукового сигнала на расст. 0,5 м, дБ, не менее 70
Дальность срабатывания от линии ВЛ, м, не менее (при 6кВ) 2
Напряжение питания, В 6 (2х CR2250)
Габаритные размеры, мм не более 100х42х26
Масса, кг 0,06

Номинальное напряжение, кВ 10-35
Время работы без замены источников питания, в режиме “опасно”, часов, не менее 48
“работа”, часов, не менее 300
Уровень звукового сигнала на расст. 0,5 м, дБ, не менее 70
Дальность срабатывания от линии ВЛ, м, не менее (при 6кВ) 3
Напряжение питания, В 6 (2х CR2250)
Габаритные размеры, мм 100х42х26
Масса, кг 0,06

Номинальное напряжение, кВ 35-110
Время работы без замены источников питания, в режиме “опасно”, часов, не менее 48
“работа”, часов, не менее 300
Уровень звукового сигнала на расст. 0,5 м, дБ, не менее 70
Дальность срабатывания от линии ВЛ, м, не менее (при 6кВ) 4
Напряжение питания, В 6 (2х CR2250)
Габаритные размеры, мм 100х42х26
Масса, кг 0,06

Наши Клиенты

Сигнализатор напряжения индивидуальный касочный «Радиус» | ООО «Электробезопасность-Вятка»

Сигнализатор напряжения индивидуальный касочный (СНК) «Радиус» предназначен для предупреждения персонала, обслуживающего воздушные линии электропередачи (ВЛ), о приближении на опасное расстояние к токоведущим частям, находящимся под напряжением 6-10 кВ.

Сигнализатор напряжения «Радиус» оснащен устройством автоматического включения (установленный датчик движения срабатывает при любом перемещении каски) и отключения (при покое каски), что повышает его надёжность, снижает энергопотребление, даёт возможность стационарно устанавливать сигнализатор «Радиус» в каску на длительный срок (2 года; если нужно, то на весь срок службы сигнализатора).

Сигнализатор «Радиус» не имеет кнопки включения-отключения.

СНК остаётся во включенном состоянии в течение всего времени пользования.

При всех достоинствах ручных сигнализаторов есть ряд моментов, на которые следует обратить внимание специалистов в области электробезопасности (смотрите ниже).

Порядок применения СНК “Радиус” смотрите в Руководстве по эксплуатации (РЭ).

Особенности применения и конструкции

Cигнализатор напряжения “Радиус” 2 расположен внутри защитной каски 1. Он осуществляет контроль напряженности электрического поля. При превышении ее установленного уровня, срабатывает звуковая индикация внутрь защитной каски.
Cигнализатор представляет собой гибкую вставку, фиксируемую враспор внутри каски (между куполом и оголовьем) с помощью вилок 5. На вставке закреплены батарейный отсек 4 и кнопка 3 (проверка исправности сигнализатора).
По сравнению с традиционно применяемым креплением СНК снаружи каски (на козырьке или сбоку) установка СНК «Радиус» внутри дает следующие преимущества:
— исключена возможность зацепов и срыва сигнализатора с каски;
— сигнализатор защищен поверхностью каски от внешнего воздействия атмосферных осадков;
— длинная антенна, проходящая по всему ребру жесткости каски, обеспечивает широкую зону контроля электрического поля.
— звуковой сигнал направлен внутрь каски, что позволяет значительно снизить требуемую для надёжного восприятия мощность сигнала.
Сигнализатор «Радиус» имеет режим повышенной чувствительности, что позволяет с его помощью производить предварительную проверку с земли наличия напряжения на проводах ВЛ.
Предусмотрен самоконтроль сигнализатора при помощи кнопки 3 (убран дежурный режим периодической подачи звукового сигнала, который «напрягает» при выполнении работ).
В случае разряда элемента питания СНК непрерывным звуковым сигналом известит о необходимости его замены.

Характеристики:

Форма сигнализации	Звуковая
Контролируемое сигнализатором напряжение электроустановки, кВ, не менее	6-10
Расстояние срабатывания до проводов ВЛ, находящихся под напряжением 6-10 кВ, м, не менее	2
Продолжительность работы сигнализатора напряжения от одного элемента питания , мес., не менее	12
Номинальное напряжение источника питания (дисковый литиевый элемент типа CR2450), В	3
Масса сигнализатора напряжения (без каски), г, не более	75
Температурный диапазон, °С	-45 . .. +40
Срок службы, лет, не менее	6

Преимущества размещения сигнализатора внутри каски

При всех достоинствах ручных сигнализаторов есть ряд моментов, на которые следует обратить внимание специалистов в области электробезопасности:

Так, наличие у работника сигнализатора напряжения еще не гарантирует того, что прибор будет правильно использоваться. Бывают случаи, когда электромонтер не использует сигнализатор по разным причинам. В таких случаях задачу предупреждения работника решает касочный сигнализатор напряжения.
Существующие касочные сигнализаторы напряжения крепятся различными способами на наружной поверхности каски, либо на козырьке, либо на боковой поверхности. Исследования и расчеты электрических полей с учетом тела человека, проведенные группой ученых НПЦ «Электробезопасность» Вятского Государственного Университета, показали, что правильней было бы располагать чувствительный элемент (антенну) сигнализатора напряжения на «макушке» каски.
Расположенный в других местах каски сигнализатор может не сработать в опасной близости от токоведущих частей. Например, при подъеме монтера на опору, когда его голова находится на расстоянии не более 20 см. от опоры. Кроме того, закрепленный на поверхности каски сигнализатор может быть легко оторван или поврежден в результате соприкосновения с проводом, элементом опоры или др.
Правильнее было бы располагать сигнализатор напряжения внутри каски в верхнем ребре жесткости. Учитывая все это, специалистами группы «Электробезопасность» был разработан новый касочный сигнализатор напряжения «Радиус».

Разработка и сертификация

Сигнализатор напряжения индивидуальный касочный «Радиус» сертифицирован. Декларация о соответствии № RU Д-RU.ГА02.В.04495 от 18.10.2016 г.

Гарантийный срок эксплуатации – 2 года со дня отгрузки с предприятия-изготовителя.

Сигнализатор устанавливается в каски UVEX, PELTOR, Суксунского ОМЗ и другие аналогичные каски. Сигнализатор и способ его крепления запатентован.

Понимание LVDS (дифференциальная сигнализация низкого напряжения)

Услуги по развитию поиска

ПЛИС
Электронный
Встроенный

Поиск компаний-разработчиков ПЛИС:

Поиск компаний-разработчиков встраиваемого программного обеспечения:

Наиболее важной частью системы связи является среда распространения. Именно здесь сигнал более подвержен помехам, искажениям и затуханию. Среда распространения может стать значительно громоздкой и дорогой в критически важных приложениях, требующих высококачественного экранирования и надлежащих разъемов. В этом сценарии электромагнитные помехи (EMI) являются главным злодеем, способным ухудшить сигнал до точки отказа. Кроме того, чтобы получить одобрение регулирующих органов на рынке, электромагнитная совместимость (ЭМС) вашего устройства должна соответствовать требуемым стандартам. Чтобы помочь решить эту проблему, был разработан стандарт низковольтной дифференциальной сигнализации (LVDS) , который может обеспечить устойчивость к электромагнитным помехам с дифференциальными линиями и совместим с низковольтными технологиями. В этой статье мы обсудим основные концепции LVDS, как это работает, области применения и преимущества/недостатки использования этой технологии.

Рисунок 1: Основные средства передачи LVDS: дифференциальная плата и витая проволока

Основные понятия LVDS

Принцип работы LVDS прост: электромагнитные помехи распространяются по воздуху, поэтому амплитуда сигнала зависит от местоположения. Это означает, что чем ближе два провода друг к другу, тем более похожи помехи, испытываемые обоими. Следовательно, в конфигурации с витой парой (показанной на рисунке ниже) электромагнитные помехи, связанные с каждым проводом, в основном одинаковы, поэтому разница напряжений между проводами практически равна нулю. Это делает дифференциальное напряжение витой пары гораздо более устойчивым к электромагнитным помехам, чем несимметричный аналог. В LVDS для передачи информации используются дифференциальные сигналы, тогда как электромагнитные помехи отбрасываются как синфазный шум.

Рис. 2. Разница между несимметричной и дифференциальной сигнализацией

Во избежание путаницы LVDS не является коммуникационным протоколом. Это технический стандарт, определяющий способ передачи сигнала, и любой протокол может использовать этот стандарт в качестве базовой технологии. Стандарт LVDS гласит, что сигнал должен передаваться через дифференциальную пару, и каждая линия пары должна иметь одинаковое напряжение с противоположным знаком. То есть, если передается дифференциальный сигнал 1 В, на одной линии будет +0,5 В, а на другой -0,5 В (при синфазном напряжении, равном нулю). Следовательно, передатчик должен иметь два одинаковых выхода инжекции, а приемник должен выполнять операцию вычитания на первом этапе.

В типичных высокоскоростных приложениях вместо напряжения используется дифференциальный ток: по каждой паре будет проходить одинаковый ток (обычно один и тот же ток, протекающий от датчика и обратно к нему), и этот ток создает дифференциальное напряжение при точка приемника (рис. 3). Такой подход не только повышает производительность, поскольку токовые сигналы менее подвержены потерям и помехам, но также уменьшает излучаемое электромагнитное поле, поскольку поле, создаваемое прямым током, компенсируется обратным током.

Рисунок 3. Базовая реализация LVDS

Компоненты LVDS

Как и в любой системе связи, основными компонентами LVDS являются передатчик, приемник и линия передачи. Передатчик отвечает за подачу тока в дифференциальную пару. Этот ток выходит из передатчика с одной линии и входит в передатчик с другой линии, при этом полярность тока определяет логический уровень. Передатчик состоит из источника постоянного тока с типичным значением 3,5 мА и четырех ключей MOSFET, образующих Н-мост, как показано на рисунке ниже.

Рис. 4. Физическая работа LVDS

Верхний переключатель одной линии делит управление с нижним переключателем другой линии, поэтому они открываются и закрываются вместе. Выключатели в одной линии имеют дополнительные элементы управления, поэтому можно контролировать полярность тока, проходящего через дифференциальную пару. Затем ток протекает по дифференциальной линии, которую можно реализовать с помощью витых медных проводов или дифференциальных путей на печатной плате.

Рис. 5: Протекание тока в одном режиме работы

На участке приемника напряжение проходит через согласующий резистор. Сопротивление резистора, обычно порядка 100 Ом, должно соответствовать полному сопротивлению линии, чтобы избежать отражений на высоких частотах. При прохождении через резистор на обоих входах приемника образуется падение напряжения. Затем приемник вычитает напряжения, чтобы получить дифференциальное значение. Если используются 3,5 мА и 100 Ом, разница напряжений составит всего 350 мВ, что позволяет использовать очень низковольтные приложения. Синфазное напряжение линий LVDS обычно находится в диапазоне 1,2 В, но в приложениях с более низким напряжением синфазное напряжение может достигать 400 мВ. Кроме того, стандарт LVDS допускает сдвиг земли в 9 раз.0079 ± 1 В между землей передатчика и землей приемника. Этот сдвиг, добавленный к синфазному напряжению передатчика и синфазному шуму линии, приведет к требуемому синфазному диапазону в приемнике.

Помимо описанной выше базовой топологии, LVDS можно реализовать различными способами. Например, согласующий резистор можно разделить на две части и добавить к синфазной RC-цепи, чтобы создать дополнительную синфазную нагрузку. Возможна также двунаправленная работа при использовании двух согласующих резисторов (по одному на каждый приемник). Конечно, каждый раз можно использовать только одно направление передачи, поэтому, когда одно устройство говорит, другое должно молчать. Основным недостатком этого подхода является то, что резисторы видны параллельно с выхода передатчика, что снижает падение напряжения и, следовательно, запас по шуму. Также может быть реализована многоточечная LVDS, также называемая шиной LVDS, когда несколько разных приемников могут считывать данные с одной и той же шины. При проектировании этих цепей следует соблюдать осторожность, поскольку передатчик должен иметь возможность управлять несколькими согласующими резисторами.

Рисунок 6: LVD с общим модом прекращением

Рисунок 7: BI-направленные LVDS

Рис.

Стандарты LVDS

Наиболее популярным стандартом для LVDS является ANSI/TIA/EIA-644-A, который определен Американским национальным институтом стандартов, Ассоциацией телекоммуникационной промышленности и Альянсом электронной промышленности. Этот стандарт определяет выходные и входные характеристики передатчика/приемника и рекомендует максимальную скорость передачи 655 Мбит/с по витой паре. Однако это устарело, и некоторые приложения LVDS работают в диапазоне Гбит/с. Другой популярный стандарт LVDS — IEEE 159.6.3 SCI-LVDS — технологический стандарт для LVDS, применяемый в масштабируемом когерентном интерфейсе (SCI). Этот стандарт предоставляет спецификации для уровней сигналов, касающихся высокоскоростного и низковольтного SCI, а также кодирования данных.

Применение LVDS

LVDS обычно применяется в высокочастотных системах передачи данных. Компьютерные шины, автомобильная электроника, передача видеоданных и ЖК-дисплеи являются наиболее известными из них. Однако LVDS можно применять в любой системе передачи, требующей высокоскоростной и дешевой/надежной реализации. Одним из первых приложений, и до сих пор одним из самых популярных, было приложение Flat Panel Display Link (FPD-Link). Эта технология до сих пор является неофициальным синонимом LVDS и используется для передачи видеоданных с графического процессора на дисплеи ноутбуков. Это был важный шаг на пути к миниатюризации компьютеров, поскольку FPD-Link позволяет значительно сократить количество проводов, необходимых для видеоинтерфейса. Этот подход оказался настолько успешным, что ЖК-телевизоры начали применять эту технологию в своих экранах. Другие стандарты, такие как OpenLDI, являются популярными методами передачи видеосигналов на основе LVDS. LVDS также используется в транспортных средствах для внутренней передачи данных, являясь частью системы навигации, ночного видения и обнаружения препятствий. Это связано с тем, что автомобильные приложения должны работать в среде, наполненной электромагнитными помехами, поэтому электромагнитная совместимость является обязательной. Однако в этом случае витая пара должна быть очень хорошо соединена, и для еще большего снижения электромагнитных помех необходимо использовать заземляющий экран.

Помимо передачи видеосигнала, LVDS может применяться в ряде высокоскоростных коммуникационных шин. Фактически, IEEE предоставляет стандарт для LVDS, применяемый к масштабируемому когерентному интерфейсу (SCI). SCI — это стандарт для высокоскоростной двухточечной и масштабируемой микропроцессорной обработки с общей памятью. LVDS также все больше и больше применяется во встраиваемых приложениях, требующих критической электромагнитной совместимости, таких как биомедицинские устройства и военные технологии, благодаря своей прочности, надежности и дешевой реализации.

Плюсы и минусы

Основным преимуществом использования LVDS является улучшение электромагнитной совместимости в сочетании с работой при низком напряжении, что подробно обсуждалось в предыдущих разделах. Однако LVDS предоставляет дополнительные желательные функции для высокоскоростной передачи. Во-первых, соответствие напряжения удваивается, потому что сигнал больше не ограничивается несимметричным выходом: например, если максимальная амплитуда каждой линии составляет 1,65 В, то дифференциальная амплитуда составляет 3,3 В (1,65 В – (-1,65 В)). Это снижает требуемое напряжение питания, что желательно для низковольтных устройств, и увеличивает ОСШ сигнала.

Другим преимуществом LVDS является снижение шума источника питания: несимметричные приложения обычно переключают полярность выходного тока на высоких скоростях, что создает высокочастотный шум в узле питания. С другой стороны, выходной ток систем LVDS остается постоянным, а информация передается в зависимости от направления тока. Это значительно снижает потребность в развязках источников питания, что упрощает конструкцию и снижает общую стоимость.

По сравнению с другими стандартами дифференциальной сигнализации, такими как логика с положительной опорной эмиттерной связью (PECL), LVDS обеспечивает более масштабируемый подход с точки зрения напряжения. То есть LVDS легко адаптируется к малым напряжениям питания с сохранением целостности связи и технологических характеристик. Однако он обеспечивает ограниченные характеристики джиттера по сравнению с другими стандартами, такими как PECL, а также является более дорогостоящим. Кроме того, он более ограничен с точки зрения максимальной поддерживаемой скорости передачи данных, чем другие доступные методы.

Заключение

LVDS — это стандарт технологии дифференциальной сигнализации, который может использоваться различными протоколами связи;
Дифференциальная сигнализация обеспечивает лучшую электромагнитную совместимость, повышает соответствие напряжения и отношение сигнал-шум, а также снижает минимально необходимое напряжение питания;
LVDS также снижает количество токов помех питания;
По сравнению с другими стандартами дифференциальной сигнализации, он обеспечивает надежное и экономичное решение для высокоскоростной передачи данных, особенно для видеоинтерфейсов и автомобильных приложений;
LVDS также может применяться в низковольтных и компактных встраиваемых системах, требующих высокой ЭМС

Обзор низковольтной дифференциальной сигнализации (LVDS)

Технология низковольтной дифференциальной сигнализации (LVDS) включает преимущества по сравнению с другими технологиями, поскольку доступны различные типы устройств и конфигураций.

Способ передачи данных на высокой частоте (от 400 Мбит/с до 4 Гбит/с) с использованием очень малых колебаний напряжения (например, 350 мВ) по дифференциальным дорожкам печатной платы (PCB) или симметричному кабелю.

Уровни сигналов ввода-вывода определены ANSI/TIA/EIA-644

Стандарт определяет LVDS как способ передачи и приема сотен мегабит в секунду на канал через дифференциальную среду
Независимость от протокола. т. е. это только электрический стандарт, не определяющий протокол. Архитектор системы отвечает за определение протокола.

Использует дифференциальные сигналы с малыми колебаниями напряжения для передачи данных с высокой скоростью на большие расстояния

Дифференциальные сигналы отличаются от традиционных несимметричных сигналов тем, что для передачи сигнала используются две дополнительные линии вместо одной линии.
Генерируются два сигнала противоположной полярности, а затем при передаче данных эти два сигнала соотносятся друг с другом.
Эта схема передачи обеспечивает значительное подавление синфазных помех и помехозащищенность для системы передачи данных, чего не может обеспечить несимметричная система, привязанная только к земле.

Требуется согласующий резистор (обычно используется 100 Ом)

Для предотвращения отражений
Соответствует фактическому дифференциальному сопротивлению дорожки кабеля или печатной платы
Этот резистор, размещенный поперек линий дифференциального сигнала как можно ближе к входу приемника, замыкает токовую петлю и правильно завершает сигнал.

Электрические характеристики

Выход от 247 мВ до 454 мВ (номинал 350 мВ)
Нагрузка 100 Ом
Диапазон входного сигнала синфазного сигнала от 05 В до 2,35
+/- 100 мВ порог
2 мВт (3,5 мА x 350 мВ)

СВЯЖИТЕСЬ СЕЙЧАС!
У вас есть вопросы? Свяжитесь с нами!

Примечание: для этого контента требуется JavaScript.

Преимущества дифференциальной сигнализации

Дифференциальный метод передачи данных, используемый в LVDS, менее чувствителен к синфазному шуму, чем несимметричные схемы. Дифференциальная передача использует два провода с противоположными колебаниями тока/напряжения вместо одного провода, используемого в несимметричных методах для передачи данных. Преимущество дифференциального подхода заключается в том, что если шум подается на два провода как синфазный (шум появляется на обеих линиях одинаково) и, таким образом, отклоняется приемниками, которые рассматривают только разницу между двумя сигналами.

Дифференциальные сигналы также имеют тенденцию излучать меньше шума, чем несимметричные сигналы, из-за подавления магнитных полей. Кроме того, драйвер текущего режима не подвержен звонкам и скачкам переключения, что еще больше снижает уровень шума. Поскольку дифференциальные технологии, такие как LVDS, снижают уровень шума, они могут использовать более низкие колебания напряжения сигнала. Это преимущество имеет решающее значение, поскольку невозможно повысить скорость передачи данных и снизить энергопотребление без использования низких колебаний напряжения. Низкий характер колебания драйвера означает, что данные можно переключать очень быстро. Поскольку драйвер также работает в токовом режиме, достигается очень низкое — почти ровное — энергопотребление по частоте. Всплески переключения в драйвере очень малы, поэтому ICC не увеличивается экспоненциально при увеличении частоты переключения.

Подавление синфазного шума

Когда две линии дифференциальной пары проходят рядом и в непосредственной близости друг от друга, шумы окружающей среды, такие как электромагнитные помехи (ЭМП), наводятся на каждую линию примерно в равной степени.
Поскольку сигнал считывается как разница между двумя напряжениями, любой шум, общий для обеих линий дифференциальной пары, вычитается в приемнике.
Способность подавлять синфазный шум таким образом делает LVDS менее чувствительным к шуму окружающей среды и снижает риск проблем, связанных с шумом, таких как перекрестные помехи от соседних линий.
LVDS может использовать гораздо более низкий размах напряжения по сравнению с традиционными несимметричными схемами, которые полагаются на более высокие размахи напряжения для поддержания адекватного порога устойчивости к шуму.

Низкий уровень шума

Когда две соседние линии дифференциальной пары передают данные, ток течет в равных и противоположных направлениях, создавая равные и противоположные электромагнитные поля, которые нейтрализуют друг друга. Сила этих полей пропорциональна протеканию тока по линиям. Таким образом, меньший ток в линии передачи LVDS создает более слабое электромагнитное поле, чем другие технологии.
Выходы в режиме плавного тока и низкое потребление питания/земли
Дифференциальные поля стремятся к паре, уменьшая электромагнитные помехи
Шум на дифференциальных линиях отклоняется приемником как общий режим

Высокая скорость на более широких линиях

Причина достижения такой скорости передачи данных заключается в низком размахе выходного напряжения, что приводит к быстрой крутизне переключения (RS-422 имеет размах напряжения в два вольта, что приводит к наклон около 2 нс, но LVDS имеет только 350 мВ, что дает наклон около 0,8 нс)
- CMOS 6 мкм обеспечивает путь к > 155 Мбит/с (устройства 5. 0)
- КМОП-матрица 25 мкм обеспечивает скорость > 400 Мбит/с (3,3 устройства)
- 130-нм CMOS обеспечивает путь до >1250 Мбит/с (устройства 2,5 В и 1,2)

Низкое энергопотребление

Драйвер токового режима LVDS обеспечивает постоянный ток 3,5 мА через дифференциальную пару. Потребляемая мощность на нагрузке может быть рассчитана с использованием уравнения мощности P = I ² R, в котором говорится, что мощность равна квадрату электрического тока, умноженному на сопротивление. Учитывая ток 3,5 мА через согласующий резистор 100 Ом, уравнение мощности дает (3,5 мА) ² х 100 Ом = 1,225 мВт. Для сравнения, другая технология дифференциальной передачи данных, RS422, рассеивает на нагрузке 90 мВт мощности. Другие технологии дифференциальной передачи сигналов, такие как RS485, ECL и PECL, также рассеивают значительно больше энергии, чем LVDS

Практически плоский по сравнению с частотой

Конфигурации или топологии LVDS

Двухточечная конфигурация

Конфигурация двухточечная включает только одну пару драйвера и приемника

Многоточечная топология

Многоточечная топология имеет несколько сигнальных драйверов и приемников, все из которых совместно используют одно межсоединение

Многоабонентская

Вариант многоточечной топологии может включать один драйвер и несколько приемников

Двунаправленный Полудуплекс

Другой вариант топологии с несколькими точками состоит из двух пар драйвер/приемник, которые передают и принимают сигналы между двумя точками по одному межсоединению.

Приложения LVDS

Производители высокопроизводительных аналого-цифровых преобразователей (АЦП) и цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП) используют выходы LVDS для передачи цифровых данных с высокой скоростью, чтобы не отставать от растущего спроса для более высокой частоты дискретизации. Одной из ключевых характеристик АЦП является то, что он может точно преобразовывать аналоговый сигнал в соответствующее цифровое представление. Шум, исходящий от цифрового выхода преобразователя, может снизить общую точность преобразователя, внося ошибки в аналоговый входной каскад. При высоких частотах дискретизации несимметричные выходы генерируют такой вредный шум. Выходы LVDS способны поддерживать высокие скорости передачи данных и поддерживать низкий уровень шума, тем самым защищая производительность аналогового интерфейса. Кроме того, некоторые производители сократили количество проводов, необходимых для передачи сигналов из одной точки в другую, путем сериализации выходных битов в пару LVDS, что дополнительно повышает точность за счет предотвращения ошибок, связанных с перекосом, которые могут возникнуть при параллельной передаче данных.

Низкий уровень шума и высокие характеристики шумоподавления LVDS делают его практичным и надежным выбором для военных и аэрокосмических приложений. Эти приложения часто расположены в суровых, шумных условиях с экстремальными температурами. Интерфейсы LVDS для бортовой связи, наблюдения и разведки могут защитить целостность передаваемых сигналов в этих средах. Кроме того, широкое распространение стандарта привело к большому количеству компонентов и устройств LVDS, что позволяет приобретать высококачественные и недорогие детали LVDS.

LVDS в космических приложениях

Технология LVDS получила широкое распространение в космических приложениях, удовлетворяя растущий спрос на быстрое перемещение данных с одного устройства на другое или с печатной платы на печатную плату внутри спутника. Для перемещения больших объемов данных требуется чрезвычайно высокопроизводительное решение, которое потребляет мало энергии, создает мало шума и относительно невосприимчиво к шуму.

Холодное резервирование

В приложениях, требующих высокой надежности, холодное резервирование позволяет подключить резервное устройство к шине данных без дополнительного потребления энергии. Устройство можно держать в режиме холодного резерва и включать только при необходимости, что позволяет приложению экономить энергию.

Эти устройства идеально подходят для приложений, в которых резервные подсистемы должны оставаться в состоянии отключения питания с высоким импедансом, что также позволяет подключать их к шине LVDS, будучи электрически изолированными от шины данных.

Когда VDD находится в пределах 300 мВ от VSS (0,0 В), резервный ввод-вывод остается в состоянии высокого импеданса (> 1 МОм), устройство холодного резерва представляет собой высокий импеданс активного сигнала, чтобы избежать искажения сигнала, поэтому что резервное устройство зависает от активной шины.
Этот высокий импеданс не добавляет значительной нагрузки на активную шину, поэтому очень мало влияет на сигнал.
Позволяет резервным/запасным устройствам быть на шине

Экосистема LVDS

Драйвер или передатчик LVDS

Состоит из выхода источника тока, который управляет тесно связанной/разнесенной дифференциальной парой проводников. Нагрузочный резистор на приемнике, соответствующий дифференциальному импедансу линии передачи, замыкает токовую петлю. Направление тока определяет логический уровень на приемнике.

Приемник LVDS

Является специализированным компаратором напряжения, который распознает логическое состояние по полярности напряжения на согласующем резисторе. Он является отказоустойчивым, т. е. если драйвер теряет питание, отключается или снимается с линии, выходы приемника остаются в известном состоянии (высокий).

Приемопередатчик LVDS (драйвер/приемник)

Комбинация драйвера и приемника называется приемопередатчиком

Сериализатор/десериализатор LVDS (SerDes)0108

Пары сериализатор/десериализатор используются для мультиплексирования нескольких низкоскоростных линий CMOS и их передачи в виде одного канала с более высокой скоростью передачи данных. Микросхемы SerDes обычно используются для уменьшения количества контактов или линий разъемов в кабелях и объединительных панелях. Функции SerDes встраиваются в большие и сложные ИС, чтобы уменьшить количество операций ввода-вывода в корпусе ИС.

Рассмотрим пример преобразования 21 бит данных CMOS в три потока данных LVDS:

Сериализатор представляет собой преобразователь параллельных данных в последовательные и преобразует 7 битов параллельных данных в один канал последовательной передачи данных LVDS.
Десериализатор — это преобразователь последовательного кода в параллельный, который получает данные LVDS, переданные от сериализатора, и преобразует их обратно в исходные 7 бит или параллельные данные.
Синхронизация передачи с фазовой синхронизацией передается параллельно с потоками данных по четвертому каналу LVDS
В каждом цикле тактового сигнала передачи 21 бит входных данных выбирается и передается
Приемник преобразует потоки данных LVDS обратно в 21 бит данных CMOS

Одним из основных преимуществ сериализации данных является предотвращение искажения. Перекос является неотъемлемой проблемой при отправке параллельных данных и их часов по кабелям или дорожкам печатных плат (PCB). Восстановление данных и часов используется десериализатором для извлечения сериализованных данных и часов и преобразования их обратно в параллельные данные. Передача последовательных данных, а не параллельных данных, также уменьшает количество необходимых соединительных кабелей или дорожек. Таким образом, уменьшается пространство, необходимое для межсоединения.

Коммутатор LVDS Crosspoint

Коммутационные архитектуры предпочтительнее шинных, когда скорость передачи данных высока. Как следствие, коммутаторы, как правило, работают на высоких скоростях передачи данных. LVDS является распространенным выбором для ввода/вывода на этих ИС. Коммутаторы могут использоваться для распределения часов. LVDS является одним из наиболее подходящих стандартов сигнализации для часов любой частоты из-за надежной целостности сигнала.

Пример четырехканального кроссового коммутатора 2×2 с 4 коммутаторами с перекрестной связью:

Каждый переключатель имеет отдельные линии включения и выбора
Каждый коммутатор может быть сконфигурирован как разветвитель 1:2, повторитель, коммутатор с коммутацией
Он имеет полностью дифференциальные пути передачи данных от входа к выходу для низкого уровня шумов и низких импульсов с искажениями. Неблокирующая конструкция позволяет подключать любой вход к любому выходу или выходам на каждом переключателе.
Это устройство можно использовать в качестве высокоскоростной дифференциальной коммутационной точки, мультиплексора 2:1, демультиплексора 1:2, повторителя или разветвителя сигнала 1:2.
Функции мультиплексирования и демультиплексирования полезны для переключения между основными и резервными цепями в отказоустойчивых системах.

Повторитель или буфер LVDS

В основном, он работает как повторитель, разработанный специально для соединения нескольких объединительных плат в системе, приема или передачи сигналов на локальную шину.

СВЯЖИТЕСЬ СЕГОДНЯ!
У вас есть вопросы? Свяжитесь с нами!