Die Methode der elektrischen Übertragung von Informationen mithilfe zweier komplementärer Signale wird Differenzsignalisierung genannt.
Dies ist die Technik, die in der Lage ist, ähnliche elektrische Signale in Form von Differentialpaaren in seinen Leitern zu senden. Differenzielle Signalisierung wird häufig in zwei Arten von Kommunikationsschemata verwendet. Es handelt sich um LVDS und TTL.
Key Take Away
- LVDS (Low Voltage Differential Signaling) ist ein Hochgeschwindigkeits-Datenübertragungsverfahren mit geringem Stromverbrauch, während TTL (Transistor-Transistor Logic) eine Familie integrierter digitaler Logikschaltungen ist.
- LVDS verbraucht weniger Strom und ist weniger anfällig für Rauschen, wodurch es für Hochgeschwindigkeits-Datenübertragungen geeignet ist, während TTL für Anwendungen mit niedrigerer Geschwindigkeit verwendet wird.
- TTL hat ein einfacheres Design, aber LVDS bietet eine bessere Signalintegrität und verbesserte Leistung in Hochgeschwindigkeitsanwendungen.
LVDS gegen TTL
Die Niederspannungs-Differenzsignalisierung (LVDS) ist eine technische Standardeinheit, die elektrische Eigenschaften wie die Differenzsignalisierung unterscheidet. Es arbeitet mit geringem Stromverbrauch und erfordert verdrillte Kupferkabel, um mit hoher Geschwindigkeit zu laufen. Es wird häufig in LCD-, Car-Entertainment-, Computer- und Kommunikationssystemen verwendet. Die Transistor-Transistor-Logik (TTL) nutzt einen hohen Stromverbrauch und übernimmt Logik- und Verstärkungsfunktionen.
LVDS verbraucht etwa 350 mV Spannung. LVDS bietet eine inhärente Störfestigkeit und die Geräte können daher längere Kabel verwenden.
LVDS verwendet verdrillte Kupferpaare, die eine starke elektromagnetische Feldkopplung erzeugen. Sie können Spannungsspitzen stabilisieren. Im Gegensatz zu TTL sind die drei Bezugspunkte von LVDS nicht der Boden.
Während TTL die Versorgung des Transistors von etwa 5 V nutzt und vergleichsweise mehr Strom verbraucht.
TTL bietet keinen inhärenten Widerstand und kann daher Spannungsspitzen nicht stabilisieren, was zu Fehlern bei den Binärergebnissen führen kann. Da die Übertragung parallel erfolgt, sind separate Leitungen erforderlich und die Anzahl der Leitungen erhöht.
Vergleichstabelle
| Vergleichsparameter | LVDS | TTL |
|---|---|---|
| Entfernung der Übertragung | Höhere Übertragungsdistanz | Geringere Übertragungsdistanz |
| Übertragungsmodus | Serieller Modus | Parallelmodus |
| Energieverbrauch | Niedriger Stromverbrauch | Hohe Leistungsaufnahme |
| Anhaltspunkt | Keine Verwendung des Massesystems für Referenzsignal | Verwendet Masse als Referenzsignal |
| Anwendung | In Hochgeschwindigkeits-Backplane, Übertragungen wie Kabel-, Platinen- oder Taktverteilung und weit verbreitet in Teilen von Kommunikations- und Infotainment-Geräten | Serielle Speicherarchitektur (SSA) entwickelt von IBM |
Was ist LVDS?
LVDS steht für Low-Voltage Differential Signalling. Es handelt sich um eine Standardeinheit, die zur Unterscheidung spezifischer elektrischer Eigenschaften wie serieller oder differenzieller Signalisierung verwendet wird.
Es wird häufig als Protokoll missverstanden. LVDS erfordert zum Betrieb einen geringen Stromverbrauch und eine hohe Geschwindigkeit und besteht aus verdrillten Kupferkabeln. Es wird auch als Datenverbindungsschicht über dem OSI-Modell verwendet.
LVDS wurde 1994 von National Semiconductor entdeckt, gewann aber in den 1990er Jahren an Popularität.
Es wird hauptsächlich als Standard für die Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung in Infotainmentsystemen wie LCD-Fernsehern, Computern, Tablets, Videokameras und anderen Kommunikationssystemen verwendet.
Früher wurde der Begriff LVDS unter den Ingenieuren fälschlicherweise als Synonym für Flat Panel Display Link (FPD-Link) verwendet. Den Computermonitorauflösungen vor der Erfindung von LVDS fehlten schnellere Raten für Grafiken und Videos.
Die erste Anwendung von LVDS erfolgte im Jahr 1992 Apple Computer arbeitete mit National Semiconductor zusammen und entwickelte QuickRing. Es handelte sich um einen Hilfsbus für Hochgeschwindigkeits-Videodaten.
Gegenwärtig wird LVDS verwendet, um PECL (Positive Emitter-Coupled Logic) in verbindenden Mehrprozessorsystemen zu ersetzen.
LVDS-Geräte ohne Signalkonditionierung können Entzerrung und Übertragung über eine Entfernung von bis zu mehreren Metern (ca. 16–20 Meter) empfangen und bieten eine Geschwindigkeit von weniger als 155.5 Mbit/s in einer allgemeinen Schnittstelle mit geringem Stromverbrauch.
Was ist TTL?
TTL steht für Transistor-Transistor-Logik. Es wird störsicher in elektronische Geräte eingebaut. TTL ist Single-Ended. Die Referenz von TTL ist die Systemmasse.
Der Spannungspegel kann zwischen 0 und 0.8 Volt und zwischen 2 und 5 Volt liegen. TTL folgt einem ähnlichen Prinzip wie LVDS, arbeitet jedoch auf unterschiedlichen Spannungsebenen.
TTL wird in der Fernsignalisierung verwendet. Es entfernt unerwünschte induzierte Spannung effizient und es bleibt nur die Spannung von der Fahrerseite übrig. Der Differential-TTL-Typ kann eine Stromschleife im Aderpaar bilden.
Es findet kein aktueller Austausch zwischen den statt Empfänger und dem Treiber, und der Signalstrom muss zur Masseverbindung zurückkehren.
Die bei TTL verwendete Logik ist eine binäre Codierung mit dem Vorhandensein oder Fehlen einer Spannung. Die Referenz ist das Grundsystem, das den Binärwert bestimmt, ob 1 oder 0.
TTL ist während der Datenübertragung mit Spannungsspitzen konfrontiert und liefert daher fehlerhafte Binärwerte. TTL verwendet auch keine niedrigeren Spannungspegel.
TTL folgt einem parallelen Übertragungsmodus. Seine Übertragungsart erfordert eine längere und größere Anzahl von Drähten. Eine höhere Übertragungsdistanz kann nicht unterstützt werden. TTL bietet auch keine Verfahren zum Senken von Spannungspegeln.
Hauptunterschiede zwischen LVDS und TTL
- Die vollständige Form von LVDS ist Niederspannungsdifferenzsignalisierung, während die vollständige Form von TTL Transistor-Transistor-Logik ist.
- Geräte, die LVDS verwenden, verfügen über eine längere und größere Anzahl von Drähten, während Geräte, die TTL verwenden, eine kürzere und kleinere Anzahl von Drähten haben.
- LVDS verwendet niedrigere Spannungspegel, während TTL höhere Spannungspegel verwendet.
- LVDS ist so konzipiert, dass es störsicherer ist, während TTL nicht störsicher ist.
- LVDS überträgt Informationen im seriellen Modus und kann mehrere Signale zu einem zusammenfassen, während TTL Informationen im parallelen Modus überträgt.
- https://literature.cdn.keysight.com/litweb/pdf/5988-4797EN.pdf
- http://www.hep.ucl.ac.uk/~mp/ELECTRONICS/LVDS_Techn_App_note_AN-971.pdf
Letzte Aktualisierung: 14. Oktober 2023
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Emma Smith hat einen MA-Abschluss in Englisch vom Irvine Valley College. Sie ist seit 2002 Journalistin und schreibt Artikel über die englische Sprache, Sport und Recht. Lesen Sie mehr über mich auf ihr Bio-Seite.
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