La diferencia entre las interfaces LVDS y TTL en pantallas TFT

Las pantallas TFT ahora se encuentran en una amplia gama de productos, incluidos televisores, computadoras portátiles, electrodomésticos, instrumentos portátiles y otros dispositivos. La incorporación de transistores de película delgada en la arquitectura LCD aumentó significativamente el uso de LCD en todos los segmentos del mercado. Cada transistor en la tecnología de transistores de película delgada (TFT) utilizada en las pantallas de cristal líquido (LCD) sirve como un píxel (es decir, cada uno de los pequeños elementos que controlan la iluminación de su pantalla). Debido a que cada píxel contiene un transistor, se puede reducir la corriente necesaria para encender y apagar la iluminación de píxeles. En las pantallas TFT, hay dos tipos de interfaces: LVDS y TTL.

1. Las interfaces TTL se encuentran en las pantallas TFT

Cuando se introdujo por primera vez el panel de visualización, la interfaz digital tradicional, TTL, se convirtió en el estándar de la industria. El ancho de banda requerido era de 300 Mbit/s, la resolución era VGA en color de 6 bits y el tamaño del panel era inferior a 10 pulgadas. Los circuitos integrados TTL representan una integración a pequeña y gran escala, y cada chip contiene cientos de transistores. En comparación con los diseños analógicos, TTL representaba un circuito integrado de bajo costo que permitía el uso de técnicas digitales comercialmente viables.

La señalización diferencial de bajo voltaje, o LVDS, es un estándar de transmisión que utiliza señalización diferencial para transferir datos de visualización. Estas interfaces tienen ventajas como paneles flexibles, gráficos de alta definición y velocidades de fotogramas rápidas porque se requieren menos conexiones para interactuar con la pantalla. Los bajos costos del sistema y la confiabilidad generalmente se asocian con el estándar LVDS. Porque LVDS requiere menos energía para funcionar, tiene un diseño simple y tiene una gran demanda. LVDS utiliza una técnica de transmisión diferencial de datos que es más resistente al ruido de modo común que los sistemas de un solo extremo. La técnica diferencial tiene la ventaja de rechazar eficientemente el ruido que está conectado a los dos cables como ruido de modo común porque solo considera la diferencia entre las dos señales (el ruido aparece en ambas líneas por igual). El ruido se reduce o elimina significativamente.

2. ¿Qué significa el "0" o el "1" en las interfaces LVDS?

Cuando se usa LVDS, que usa dos cables, la diferencia de voltaje entre los dos cables representa un "0" o un "1". TTL, por otro lado, usa un voltaje sobre tierra para denotar un "1" o un "0", respectivamente. TTL funciona a un nivel de voltaje específico dependiendo de la fuente de alimentación utilizada. Esto se ha estandarizado gradualmente en alrededor de cinco voltios. Esto es significativamente más alto que los aproximadamente 350 mV utilizados por LVDS. LVDS consume significativamente menos energía que TTL.

Otra ventaja es la resistencia inherente a la interferencia LVDS. El uso de pares trenzados, que da como resultado un estrecho acoplamiento de campos electromagnéticos, es una razón importante. Independientemente, los cables estarán sujetos a los mismos picos de voltaje. Como resultado, el voltaje diferencial permanece constante. Cuando se usa TTL, un pico de voltaje durante la transmisión "0" podría resultar en un "1" en el receptor.

3. Comprensión de la señalización diferencial de bajo voltaje (LVDS)

LVDS es un método basado en señalización diferencial de bajo voltaje para transmitir datos de visualización. Estas interfaces tienen ventajas como pantallas versátiles, imágenes de alta definición, menos conexiones y velocidades de fotogramas más altas.

Las señales se pueden transmitir de tres maneras: modo de un solo extremo, modo común y modo diferencial. En el modo de un solo extremo, el controlador y el receptor están vinculados por una línea que transmite datos. En el método convencional, los datos se transfieren utilizando un solo extremo o un par de líneas diferenciales. Cuando el ruido está conectado a la fuente de señal del extremo cercano o del extremo lejano, pueden producirse interferencias en los circuitos. Un par diferencial, también conocido como LVDS, es un par con polaridades opuestas que conecta el controlador y el receptor para formar el modo diferencial. Debido a que LVDS emplea señalización diferencial, la información se transmite como una diferencia de voltaje en un par de cables, que luego se compara en el receptor.

4. Velocidades de transmisión de LVDS

Cuando se trata de velocidades de transmisión de datos, LVDS se destaca y supera opciones como RS-422 y RS-485. De hecho, es tan rápido que normalmente funciona a 655 Mbps, pero también puede funcionar a velocidades que van de 1 a 3 Gbits/s. Las altas velocidades son críticas en algunos casos de uso, particularmente para productos finales de misión crítica como dispositivos médicos, herramientas de diagnóstico y electrónica de consumo, y LVDS es una excelente opción de entrega de datos de bajo costo. El estándar también es ampliamente considerado por su bajo consumo de energía, lo que permite que los dispositivos alimentados por batería funcionen durante períodos más largos.

LVDS es elogiado por su bajo consumo de energía en la transmisión de datos, lo que lo convierte en la interfaz ideal para proyectos donde la energía es una preocupación principal. Se sabe que las pantallas consumen mucha energía, especialmente cuando los usuarios priorizan la retroiluminación y las pantallas de alta resolución. Con un consumo de energía tan bajo como 1.2 V, es fácil ver por qué esta es una interfaz tan popular. Los voltajes de suministro más bajos con frecuencia resultan en un menor consumo de energía porque reducen el voltaje a través de las resistencias de terminación y aumentan el flujo de corriente.

El mecanismo de transmisión diferencial de datos utilizado en LVDS es más resistente al ruido de modo común que los sistemas de un solo extremo. La técnica diferencial tiene la ventaja de rechazar eficazmente el ruido que se acopla a los dos cables como un modo común (el ruido aparece en ambas líneas por igual) porque el receptor solo considera la diferencia entre las dos señales. El ruido se reduce o elimina de manera efectiva.

El estándar LVDS se asocia comúnmente con bajos costos y confiabilidad del sistema. Debido a los requisitos de menor consumo de energía, LVDS es menos costoso tanto inicialmente como con el tiempo. El diseño es relativamente simple y su versatilidad tiene una gran demanda, lo que permite que el hardware asociado sea más asequible simplemente a través de economías de escala.

En resumen, LVDS transmite información utilizando diferencias de voltaje en un par de cables, lo que permite una simplicidad relativa, menores costos de hardware y mayores tasas de transmisión de información al tiempo que reduce el ruido. En las pantallas TFT, LVDS consume menos energía, puede admitir una mayor distancia de transmisión y utiliza un modo de transmisión en serie que requiere menos cables. Visite Reshine Display para obtener más información sobre nuestras ofertas de tecnología de visualización si desea utilizar el estándar LVDS en una pantalla TFT en su próxima interfaz.