【导读】高速信号系统中,接口与线缆的匹配至关重要。LVDS等差分信号因抗干扰等优势广泛应用,其传输需100Ω左右差分阻抗匹配。SerDes芯片搭配屏蔽差分线缆可简化设计。本文聚焦ADI/Maxim相关技术,解析核心要点,给出线缆选型、兼容替代建议,助力解决信号完整性问题。
高速接口与线缆匹配:技术要点
在现代高速信号系统设计中,接口类型与所用线缆的阻抗、传输特性紧密相关。以下是几个关键技术点 ——
差分信号与 LVDS:许多 ADI/Maxim 的高速数据接口(例如差分 LVDS 驱动器/接收器)使用低电压差分信号 (Low-Voltage Differential Signaling, LVDS),相比 CMOS/TTL 单端信号具有更低的电磁干扰 (EMI)、更好的抗共模干扰能力,以及更高的数据速率和信号完整性。
差分阻抗匹配:为了确保 LVDS 等差分信号在长线缆或连接器中的稳定传输,线缆、连接器和 PCB traces(走线)的差分阻抗一般需保持在约 100 Ω。
SerDes/串行链路 + 差分线缆:对于需要将并行数据转换为高速串行、然后通过差分线缆传输的场景,ADI/Maxim 的 Serializer/Deserializer (SerDes) IC(例如某些产品)通常配合高品质差分线缆(如屏蔽双绞线 STP,或双绞细同轴线缆)使用,可有效缩减针脚数量、简化 PCB 布局、降低串扰与 EMI。
长距离与稳定性:以某些 deserializer 为例,在合适线缆条件下,支持数 Gbps 的串行负载速率,通过恰当的线缆与连接器,可实现长距离稳定传输。
因此,在选用 ADI/Maxim 高速信号线缆组件时,应特别关注线缆的差分阻抗、屏蔽性能、线缆结构(双绞 vs 同轴 vs 屏蔽双绞)、连接器类型,以及与所用 IC 接口 (LVDS / SerDes / GMSL 等) 的匹配情况。
选型与兼容 / 替代方案参考与建议
为了帮助实际工程设计或采购,这里给出选型建议,并讨论线缆组件的兼容与潜在替代方案 —
建议:
在设计阶段,就应根据所用接口 (LVDS / SerDes / GMSL) 明确差分阻抗、最大传输速率、线缆类型与长度、连接器类型等参数,以便选型准确;
如果目标是稳定、高可靠、低噪声、适应工业环境,优先选用原厂 (ADI/Maxim) 或品质同级的屏蔽差分线缆组件;
如果采购受到限制,也可以考虑第三方替代,但务必保持差分阻抗、屏蔽、线缆结构、连接器类型一致 — 否则容易引入信号完整性问题 (反射、丢包、抖动、干扰);
对于长距离或高频数据传输 (多百 Mbps ~ 数 Gbps),建议对线缆进行仿真 / 测量 (例如阻抗测试、串扰测试、插损测试),并在必要时加入等化器 (equalizer) 或前强调 (pre-emphasis)。
为什么选择 ADI/Maxim 品牌线缆组件
品牌可靠:作为全球领先的模拟/混合信号与高速接口方案供应商,ADI (含 Maxim) 对信号完整性、接口规范 (如 LVDS, SerDes, GMSL) 与兼容性有深刻理解,其线缆组件通常针对其 IC 进行了优化。
稳定性与一致性:原厂线缆组件在阻抗、屏蔽、线缆结构、连接器设计等方面一致性好,适合要求严苛、长时间稳定运行的工业/通信/视频/数据采集系统。
兼容性强:针对常见高速接口 (LVDS, 串行差分, SerDes, GMSL 等) 设计,能够直接与 IC 搭配使用,减少信号完整性问题和兼容性风险。
高速接口线缆选型需紧扣阻抗、速率等参数,优先选ADI/Maxim原厂组件以保障稳定兼容。若选第三方替代,需确保关键特性一致,高频长距传输建议测试优化。ADI/Maxim组件经IC优化,一致性与兼容性强,是严苛场景的可靠之选,为系统稳定运行保驾护航。





