LVDS と TTL: 違いと比較

XNUMXつの相補的な信号を使用して情報を電気的に送信する方法は、差動信号と呼ばれます。

これは、同様の電気信号を差動ペアの形で導体に送信できる技術です。 差動シグナリングは XNUMX 種類の通信方式で広く使用されています。 LVDSとTTLです。

主要な取り組み

1. LVDS (Low Voltage Differential Signaling) は低電力で高速なデータ伝送方式であり、TTL (Transistor-Transistor Logic) は統合デジタル論理回路のファミリーです。
2. LVDS は消費電力が少なく、ノイズの影響を受けにくいため、高速データ転送に適していますが、TTL は低速アプリケーションに使用されます。
3. TTL の設計はシンプルですが、LVDS は信号の整合性が高く、高速アプリケーションでのパフォーマンスが向上しています。

LVDS と TTL

低電圧差動信号 (LVDS) は、差動信号と同様に電気的特性を区別する技術標準単位です。 低電力で動作し、高速で動作するにはツイスト銅線ケーブルが必要です。 LCD、カーエンターテイメント、コンピュータ、通信システムで広く使用されています。 トランジスタ間ロジック (TTL) は、ロジック機能と増幅機能を実行するため、高電力消費を使用します。

LVDS は約 350mV の電圧を消費します。 LVDS は干渉に対する固有の耐性を提供するため、デバイスはより長いワイヤを使用できます。

LVDS は、高い電磁界結合を生成するツイスト銅線ペアを使用します。 電圧スパイクを安定させることができます。 TTL とは異なり、LVDS の XNUMX つの基準点はグランドではありません。

TTLは約5Vのトランジスタからの電源を使用しますが、比較的多くの電力を消費します。

TTL は固有の抵抗を提供しないため、電圧スパイクを安定させることができず、バイナリ結果に誤差が生じる可能性があります。 伝送方式がパラレルであるため、別途配線が必要となり、配線数が増加します。

比較表

比較のパラメータ	LVDS	TTL
伝送距離	より長い伝送距離	伝送距離の短縮
送信モード	シリアルモード	パラレルモード
消費電力	低消費電力	高い消費電力
基準点	基準信号にグランドシステムを使用しない	グランドを基準信号として使用
申し込み	高速バックプレーン、ケーブル、ボード、またはクロック分配などの伝送、および通信およびインフォテインメント デバイスの一部で広く使用されています。	IBM が考案したシリアル ストレージ アーキテクチャ (SSA)

LVDSとは？

LVDS は、低電圧差動信号送信の略です。 これは、シリアル信号や差動信号などの特定の電気特性を区別するために使用される標準単位です。

これは一般にプロトコルと誤解されます。 LVDS は動作に低電力と高速性を必要とし、ツイスト銅線ケーブルで構成されます。 OSI モデルの最上位のデータリンク層としても使用されます。

LVDS は 1994 年に National Semiconductor によって発見されましたが、1990 年代に人気を博しました。

主に、LCD TV、コンピュータ、タブレット、ビデオカメラ、その他の通信システムなどのインフォテインメント システムにおける高速データ転送の規格として使用されています。

以前のエンジニアの間では、LVDS という用語はフラット パネル ディスプレイ リンク (FPD-Link) と同義であると誤解されていました。 LVDS が発明される前のコンピュータ モニタの解像度では、グラフィックスやビデオの速度が速くありませんでした。

LVDS が初めて応用されたのは 1992 年、Apple Computer が National Semiconductor と共同で QuickRing を開発したときでした。これは高速ビデオ データ用の補助バスでした。

現在、LVDS は、マルチプロセッシング システムの相互接続において PECL (Positive Emitter-Coupled Logic) を置き換えるために使用されています。

信号調整のない LVDS デバイスは、最大数メートル (約 16 ～ 20 メートル) までイコライゼーションと送信を受信でき、低電力の一般インターフェイスで 155.5 Mbps 以下の速度を提供します。

TTLとは？

TTL は、トランジスタ-トランジスタ ロジックの略です。 ノイズに強い電子機器に搭載されています。 TTLはシングルエンドです。 TTLの基準はシステムグランドです。

電圧レベルは、最低は 0 ～ 0.8 ボルト、最高は 2 ～ 5 ボルトになります。 TTL は LVDS と同様の原理に従いますが、異なる電圧レベルで動作します。

TTL は長距離信号に使用されます。 不要な誘起電圧を効果的に除去し、ドライバー側の電圧のみを残します。 差動タイプの TTL は、ワイヤのペアに電流ループを形成する可能性があります。

受信機とドライバーの間で電流の交換は発生せず、信号電流はグランド接続に戻る必要があります。

TTLで使用されるロジックは、電圧の有無によるバイナリコーディングです。 基準となるのは地上システムで、これによって 1 か 0 の XNUMX 進数が決まります。

TTL はデータ送信中に電圧スパイクに直面するため、誤ったバイナリ値が生成されます。 TTL はまた、より低い電圧レベルを使用しません。

TTL はパラレル伝送モードに従います。 その伝送モードには、より長く、より多くのワイヤが必要です。 それ以上の伝送距離はサポートできません。 TTL には、電圧レベルを下げる方法もありません。

LVDS と TTL の主な違い

1. LVDS の完全な形式は低電圧差動信号方式であり、TTL の完全な形式はトランジスタ-トランジスタ ロジックです。
2. LVDS を使用するデバイスのワイヤは長くて数が多くなりますが、TTL を使用するデバイスのワイヤの数は短くなります。
3. LVDS はより低い電圧レベルを使用しますが、TTL はより高い電圧レベルを使用します。
4. LVDS は干渉に対してより耐性を持つように作成されていますが、TTL は干渉に対して耐性がありません。
5. LVDS はシリアル モードで情報を送信し、複数の信号を XNUMX つにまとめることができますが、TTL はパラレル モードで情報を送信します。

参考情報

1. https://literature.cdn.keysight.com/litweb/pdf/5988-4797EN.pdf
2. http://www.hep.ucl.ac.uk/~mp/ELECTRONICS/LVDS_Techn_App_note_AN-971.pdf