उच्च गति डेटा संचरण के लिए तेजी से बढ़ती मांग के युग में, इंजीनियरों को एक आम चुनौती का सामना करना पड़ता हैःउपलब्ध उत्पादों की भारी श्रृंखला में से सबसे उपयुक्त एलवीडीएस (लो वोल्टेज डिफरेंशियल सिग्नलिंग) समाधान का चयन कैसे करेंएक सीरियल इंटरफेस तकनीक के रूप में जो उच्च गति डेटा हस्तांतरण के लिए निम्न आयामी अंतर संकेतों का उपयोग करती है,एलवीडीएस का प्रयोग लैपटॉप और डिजिटल टेलीविजन जैसे उपकरणों में लॉजिक बोर्डों को एलसीडी पैनलों से जोड़ने के लिए लंबे समय से किया जा रहा हैहालाँकि, इसका अनुप्रयोग इन क्षेत्रों से बहुत आगे है।
अपनी असाधारण प्रदर्शन विशेषताओं के साथ, एलवीडीएस कई उच्च गति सीरियल संचार प्रौद्योगिकियों की नींव बन गया है,सख्त डेटा ट्रांसमिशन आवश्यकताओं वाले क्षेत्रों में महत्वपूर्ण भूमिका निभानायह लेख एलवीडीएस प्रौद्योगिकी के मूल सिद्धांतों का विश्लेषण करेगा और व्यावहारिक अनुप्रयोग उदाहरणों के माध्यम से इंजीनियरों को उत्पाद चयन के लिए एक व्यापक गाइड प्रदान करेगा।
एलवीडीएस प्रौद्योगिकी का सार यह है कि यह कम वोल्टेज अंतर संकेतों को उत्पन्न करने के लिए 3.5mA निरंतर धारा स्रोत का उपयोग करता है।अंतर प्रसारण विशेषता एलवीडीएस को सामान्य मोड शोर को प्रभावी ढंग से दबाने और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) को कम करने में सक्षम बनाती हैएएनएसआई, ईआईए और टीआईए मानकों के अनुसार, एलवीडीएस सैद्धांतिक रूप से 655 एमबीपीएस तक की अधिकतम संचरण दरों का समर्थन करता है।सावधानीपूर्वक डिजाइन अनुकूलन के साथ, व्यावहारिक अनुप्रयोग 1Gbps से अधिक दरों को प्राप्त कर सकते हैं।
एलवीडीएस के अनुप्रयोग कई उद्योगों को कवर करते हैं। लैपटॉप और डिजिटल टेलीविजन के अलावा, प्रौद्योगिकी को औद्योगिक स्वचालन, चिकित्सा उपकरण और ऑटोमोबाइल इलेक्ट्रॉनिक्स में व्यापक रूप से लागू किया जाता है.औद्योगिक स्वचालन में, एलवीडीएस सेंसर, नियंत्रक और एक्ट्यूएटर के बीच उच्च गति, वास्तविक समय डेटा विनिमय की सुविधा देता है।चिकित्सा उपकरण उच्च-रिज़ॉल्यूशन चिकित्सा छवियों को प्रसारित करने के लिए एलवीडीएस का उपयोग करते हैं जो सख्त गुणवत्ता आवश्यकताओं को पूरा करते हैंऑटोमोटिव सिस्टम कैमरों, डिस्प्ले और नियंत्रण इकाइयों को जोड़ने के लिए एलवीडीएस का उपयोग करते हैं, जिससे उन्नत ड्राइवर सहायता प्रणाली (एडीएएस) सक्षम होती है।
एलवीडीएस से संबंधित उत्पादों को बेहतर ढंग से समझने के लिए, हम उन्हें तीन प्राथमिक समूहों में वर्गीकृत कर सकते हैंः
ये घटक मुख्य रूप से टीटीएल/सीएमओएस संकेतों और एलवीडीएस संकेतों के बीच परिवर्तित करते हैं, जिससे संचरण दूरी बढ़ जाती है और डेटा दर बढ़ जाती है।एलवीडीएस ड्राइवर टीटीएल/सीएमओएस संकेतों को अंतर केबल संचरण के लिए एलवीडीएस संकेतों में बदल देते हैं, जबकि रिसीवर आने वाले एलवीडीएस सिग्नल को बाद के सर्किट प्रसंस्करण के लिए टीटीएल/सीएमओएस में वापस परिवर्तित करते हैं।
ये उपकरण एलवीडीएस सिग्नल की गुणवत्ता में सुधार करते हैं और शोर प्रतिरोध में सुधार करते हैं। संचरण के दौरान एलवीडीएस सिग्नल केबल हानि और प्रतिबाधा असंगतता जैसे कारकों से बिगड़ सकते हैं,कमजोरी और विकृतियों के लिए अग्रणीसिग्नल कंडीशनर इन प्रभावों की भरपाई करने के लिए पूर्व-जोर, डी-जोर और समानांतर जैसी तकनीकों का उपयोग करते हैं, प्रसारण दूरी का विस्तार करते हैं और डेटा दरों को बढ़ाते हैं।
ये घटक समानांतर और सीरियल डेटा प्रारूपों के बीच परिवर्तित करते हैं, जिससे केबल आवश्यकताओं को कम किया जाता है और सिस्टम लागत कम होती है।एलवीडीएस SERDES अंतर प्रसारण के लिए समानांतर डेटा को सीरियल एलवीडीएस संकेतों में परिवर्तित करता है, जबकि रिसीवर-साइड SERDES सीरियल सिग्नल को समानांतर प्रारूप में वापस परिवर्तित करता है।
सबसे बुनियादी एलवीडीएस उत्पादों के रूप में, ड्राइवर और रिसीवर टीटीएल/सीएमओएस स्तर के संकेतों को एलवीडीएस प्रारूप में परिवर्तित करके लंबी दूरी, उच्च गति के संचरण को सक्षम करते हैं।प्रसारण के अंत में एलवीडीएस ड्राइवरों और गंतव्य पर रिसीवरों को लागू करना, अंतर प्रसारण लाइनों के साथ संयुक्त, विस्तारित टीटीएल/सीएमओएस संकेत प्रसारण की सुविधा देता है।
एलवीडीएस ड्राइवरों/रिसीवरों के चयन के लिए प्रमुख मापदंडों में निम्नलिखित शामिल हैंः
समानांतर बहु-बिट टीटीएल/सीएमओएस संकेत संचरण के लिए कई एलवीडीएस ड्राइवरों का उपयोग करते समय, इंजीनियरों को ड्राइवरों के बीच समय झुकाव पर विचार करना चाहिए।एक ही मॉडल के एलवीडीएस ड्राइवरों में समान परिस्थितियों में केवल 1ns का अधिकतम अंतर-उपकरण झुकाव होता है, जो आम तौर पर 60 मेगाहर्ट्ज या 80 मेगाहर्ट्ज टीटीएल/सीएमओएस संकेतों के लिए समस्या नहीं पैदा करता है।
अधिक उन्नत एलवीडीएस घटकों के रूप में, सिग्नल कंडीशनर सिग्नल की गुणवत्ता और शोर प्रतिरक्षा में सुधार के लिए पूर्व-जोर, डी-जोर और समानांतर तकनीक का उपयोग करते हैं,इस प्रकार संचरण दूरी का विस्तार और डेटा दरों में वृद्धिइन उपकरणों का उपयोग एफपीजीए, एएसआईसी, डीएसपी और बाहरी सर्किट के साथ-साथ हाई-स्पीड बैकप्लेन इंटरकनेक्ट में किया जाता है।
उच्च गति डेटा संचरण में, केबल हानि और प्रतिबाधा असंगतता के कारण सिग्नल की गुणवत्ता बिगड़ सकती है।यह विशेष रूप से स्पष्ट है जब लागत प्रभावी एफपीजीए का उपयोग करते हैं जो छद्म-एलवीडीएस सिग्नल आउटपुट करते हैं (निरंतर धारा स्रोतों के बिना)सिग्नल कंडीशनर ऐसे परिदृश्यों में तरंगों की गुणवत्ता में प्रभावी ढंग से सुधार करते हैं, जिससे आंखों के आरेख के अधिक उद्घाटन होते हैं।
मुख्य सिग्नल कंडीशनिंग प्रौद्योगिकियों में शामिल हैंः
सिग्नल कंडीशनर का चयन करते समय इंजीनियरों को निम्नलिखित का मूल्यांकन करना चाहिए:
जबकि एलवीडीएस उच्च गति डेटा संचरण में प्रमुख बना हुआ है, डेटा दर की बढ़ती मांगें कुछ सीमाओं को प्रकट करती हैं।और इसकी संकीर्ण सामान्य मोड वोल्टेज रेंज सख्त सिस्टम डिजाइन आवश्यकताओं को लागू करती हैउच्च डेटा दरों पर इन चुनौतियों से निपटने के लिए, कुछ निर्माताओं ने वर्तमान मोड लॉजिक (सीएमएल) तकनीक को अपनाया है।
सीएमएल का वर्तमान स्विचिंग आर्किटेक्चर उच्च स्विचिंग गति और कम बिजली की खपत प्रदान करता है।सीएमएल बेहतर शोर प्रतिरोध के लिए बड़े वोल्टेज स्विंग प्रदान करता है और व्यापक सामान्य-मोड वोल्टेज रेंज जो सिस्टम डिजाइन बाधाओं को कम करते हैंवर्तमान में 6Gbps से 10Gbps और उससे अधिक की डेटा दरों का समर्थन करते हुए, सीएमएल धीरे-धीरे कुछ उच्च गति अनुप्रयोगों में एलवीडीएस की जगह ले रहा है।
एक परिपक्व उच्च गति डेटा संचरण प्रौद्योगिकी के रूप में, एलवीडीएस कई उद्योगों में व्यापक रूप से अपनाया जाता है। उत्पाद चयन के लिए चैनल की संख्या पर सावधानीपूर्वक विचार करना आवश्यक है,संचरण दर, दूरी, ड्राइव क्षमता और बिजली की खपत। उच्च डेटा दरों की मांग करने वाले अनुप्रयोगों के लिए, सीएमएल तकनीक एक व्यवहार्य विकल्प प्रस्तुत करती है।वे निस्संदेह नए अनुप्रयोगों को सक्षम करेंगे और सूचना प्रौद्योगिकी में आगे की प्रगति को बढ़ावा देंगे।.
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