【導讀】高速信號系統中,接口與線纜的匹配至關重要。LVDS等差分信號因抗干擾等優勢廣泛應用,其傳輸需100Ω左右差分阻抗匹配。SerDes芯片搭配屏蔽差分線纜可簡化設計。本文聚焦ADI/Maxim相關技術,解析核心要點,給出線纜選型、兼容替代建議,助力解決信號完整性問題。
高速接口與線纜匹配:技術要點
在現代高速信號系統設計中,接口類型與所用線纜的阻抗、傳輸特性緊密相關。以下是幾個關鍵技術點 ——
差分信號與 LVDS:許多 ADI/Maxim 的高速數據接口(例如差分 LVDS 驅動器/接收器)使用低電壓差分信號 (Low-Voltage Differential Signaling, LVDS),相比 CMOS/TTL 單端信號具有更低的電磁干擾 (EMI)、更好的抗共模干擾能力,以及更高的數據速率和信號完整性。
差分阻抗匹配:為了確保 LVDS 等差分信號在長線纜或連接器中的穩定傳輸,線纜、連接器和 PCB traces(走線)的差分阻抗一般需保持在約 100 Ω。
SerDes/串行鏈路 + 差分線纜:對于需要將并行數據轉換為高速串行、然后通過差分線纜傳輸的場景,ADI/Maxim 的 Serializer/Deserializer (SerDes) IC(例如某些產品)通常配合高品質差分線纜(如屏蔽雙絞線 STP,或雙絞細同軸線纜)使用,可有效縮減針腳數量、簡化 PCB 布局、降低串擾與 EMI。
長距離與穩定性:以某些 deserializer 為例,在合適線纜條件下,支持數 Gbps 的串行負載速率,通過恰當的線纜與連接器,可實現長距離穩定傳輸。
因此,在選用 ADI/Maxim 高速信號線纜組件時,應特別關注線纜的差分阻抗、屏蔽性能、線纜結構(雙絞 vs 同軸 vs 屏蔽雙絞)、連接器類型,以及與所用 IC 接口 (LVDS / SerDes / GMSL 等) 的匹配情況。
選型與兼容 / 替代方案參考與建議
為了幫助實際工程設計或采購,這里給出選型建議,并討論線纜組件的兼容與潛在替代方案 —
建議:
在設計階段,就應根據所用接口 (LVDS / SerDes / GMSL) 明確差分阻抗、最大傳輸速率、線纜類型與長度、連接器類型等參數,以便選型準確;
如果目標是穩定、高可靠、低噪聲、適應工業環境,優先選用原廠 (ADI/Maxim) 或品質同級的屏蔽差分線纜組件;
如果采購受到限制,也可以考慮第三方替代,但務必保持差分阻抗、屏蔽、線纜結構、連接器類型一致 — 否則容易引入信號完整性問題 (反射、丟包、抖動、干擾);
對于長距離或高頻數據傳輸 (多百 Mbps ~ 數 Gbps),建議對線纜進行仿真 / 測量 (例如阻抗測試、串擾測試、插損測試),并在必要時加入等化器 (equalizer) 或前強調 (pre-emphasis)。
為什么選擇 ADI/Maxim 品牌線纜組件
品牌可靠:作為全球領先的模擬/混合信號與高速接口方案供應商,ADI (含 Maxim) 對信號完整性、接口規范 (如 LVDS, SerDes, GMSL) 與兼容性有深刻理解,其線纜組件通常針對其 IC 進行了優化。
穩定性與一致性:原廠線纜組件在阻抗、屏蔽、線纜結構、連接器設計等方面一致性好,適合要求嚴苛、長時間穩定運行的工業/通信/視頻/數據采集系統。
兼容性強:針對常見高速接口 (LVDS, 串行差分, SerDes, GMSL 等) 設計,能夠直接與 IC 搭配使用,減少信號完整性問題和兼容性風險。
高速接口線纜選型需緊扣阻抗、速率等參數,優先選ADI/Maxim原廠組件以保障穩定兼容。若選第三方替代,需確保關鍵特性一致,高頻長距傳輸建議測試優化。ADI/Maxim組件經IC優化,一致性與兼容性強,是嚴苛場景的可靠之選,為系統穩定運行保駕護航。



