在汽車(chē)視頻應(yīng)用中，將視頻干擾降至最低的一種方法是使用數(shù)字信號(hào)而不是模擬信號(hào)。數(shù)字視頻傳輸最有效的接口已被證明是低壓差分信號(hào)（LVDS），因?yàn)槠涞托盘?hào)幅度（0.35V）和差分結(jié)構(gòu)最大限度地減少了電磁輻射。

現(xiàn)代車(chē)輛增長(zhǎng)最快的信號(hào)格式是視頻。直到幾年前，車(chē)輛中唯一能找到的視頻顯示器是導(dǎo)航電子設(shè)備附近的導(dǎo)航系統(tǒng)小屏幕。豪華車(chē)通過(guò)在同一顯示屏上顯示的電視信號(hào)來(lái)補(bǔ)充這種安排。然而，視頻信號(hào)必須從電視接收器傳輸?shù)斤@示器相當(dāng)遠(yuǎn)的距離。圖像信息的格式是稱(chēng)為復(fù)合視頻基帶信號(hào)（CVBS）的模擬視頻信號(hào)。

近年來(lái)的一些發(fā)展刺激了視頻源、顯示器和相關(guān)視頻傳輸線路的可用性大幅增加。以下討論將介紹其中的一些發(fā)展。

導(dǎo)航顯示器曾經(jīng)與其電子設(shè)備分離，因此可以安裝在駕駛員更容易看到的位置。這種子系統(tǒng)的分離需要額外的視頻傳輸線。如今，越來(lái)越多的顯示器被安裝在車(chē)輛中，包括顯示速度、每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)、車(chē)輛狀態(tài)等的電子面板，以及后排乘客的多媒體顯示器，然后他們可以觀看電視或DVD。每臺(tái)顯示器都需要一條視頻傳輸線。

未來(lái)的車(chē)輛可能包括各種輔助駕駛員的攝像頭，例如后視鏡和后視鏡的攝像頭、夜視攝像頭以及識(shí)別道路標(biāo)記的攝像頭。同樣，每個(gè)攝像頭都需要自己的視頻傳輸線路由到顯示器。

車(chē)輛中傳輸線的數(shù)量不斷增加，特別是單個(gè)線路的長(zhǎng)度越來(lái)越長(zhǎng)，在模擬CVBS信號(hào)的傳輸中帶來(lái)了越來(lái)越多的問(wèn)題。這種信號(hào)格式對(duì)車(chē)輛中預(yù)期的電磁干擾并不是特別抗拒，更大的顯示器和更高分辨率的出現(xiàn)使視頻信號(hào)干擾更加明顯。（干擾的一種表現(xiàn)形式是多徑效應(yīng)。

最小化視頻干擾的一種方法是使用數(shù)字信號(hào)而不是模擬信號(hào)。但請(qǐng)記住，視頻線本身并不是干擾的原因。低壓差分信號(hào)（LVDS）已被證明是最適合數(shù)字視頻傳輸?shù)慕涌凇Ｆ涞托盘?hào)幅度（0.35V）和差分結(jié)構(gòu)使LVDS線路具有將電磁輻射降至最低的最佳質(zhì)量。

第一代器件，如MAX9213/MAX9214芯片組，目前集成在汽車(chē)視頻系統(tǒng)中，提供1個(gè)時(shí)鐘輸出和3個(gè)數(shù)據(jù)輸出，用于連接導(dǎo)航顯示器和LVDS發(fā)送/接收元件（圖1）。需要三個(gè)并行輸出來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像傳輸所需的數(shù)據(jù)速率，時(shí)鐘輸出用于同步傳輸。

圖1.這款第一代LVDS發(fā)射器/接收器具有8個(gè)輸出。

第一代LVDS器件的一個(gè)缺點(diǎn)是需要四對(duì)雙絞線（八路輸出）才能以必要的數(shù)據(jù)速率實(shí)現(xiàn)傳輸。由于機(jī)械不靈活，八個(gè)輸出更難安裝，而且它們顯然比一對(duì)電線更昂貴。作為回應(yīng)，第二代LVDS器件提供了改進(jìn)：MAX9247/MAX9248芯片組（圖2）等IC僅使用一對(duì)電線來(lái)傳輸圖像數(shù)據(jù)和時(shí)鐘。

圖2.第二代LVDS發(fā)射器/接收器具有兩個(gè)輸出。

這種第二代芯片組（LVDS通常不提供）的一個(gè)重要特性是電容去耦輸出的選項(xiàng)。這種去耦避免了發(fā)射器和接收器之間的接地偏移問(wèn)題，后者可以測(cè)量幾伏特。對(duì)于直流耦合接口，這種電位差會(huì)完全阻止數(shù)據(jù)傳輸，甚至產(chǎn)生足夠的電流來(lái)破壞電子模塊。

實(shí)現(xiàn)容性去耦時(shí)，請(qǐng)注意確保傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不會(huì)在一個(gè)方向上對(duì)電容器充電太久。例如，在傳輸一長(zhǎng)串“一”時(shí)就會(huì)發(fā)生這種情況。第二代器件，如MAX9247或MAX9248，采用“直流平衡”方法避免了這個(gè)問(wèn)題。它監(jiān)控傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是否存在過(guò)長(zhǎng)的 1 或 0 鏈，并在發(fā)送之前反轉(zhuǎn)此類(lèi)鏈的某些部分。當(dāng)該數(shù)據(jù)到達(dá)接收器時(shí)，它會(huì)再次反轉(zhuǎn)以恢復(fù)原始形式。因此，為了避免電容器過(guò)度充電，發(fā)射器會(huì)通知接收器每批數(shù)據(jù)是正常的還是反轉(zhuǎn)的。

第二代器件能夠以高達(dá)42MHz的頻率工作，從而實(shí)現(xiàn)高達(dá)1.15Gb的數(shù)據(jù)速率。時(shí)鐘頻率的增加也會(huì)產(chǎn)生更多的電磁輻射。因此，采用擴(kuò)頻傳輸?shù)燃夹g(shù)將EMI降至最低。擴(kuò)頻技術(shù)通過(guò)在低抖動(dòng)頻率下抖動(dòng)時(shí)鐘，將EMI峰值的能量分散到整個(gè)頻段。由于總能量保持不變，因此最大EMI幅度減小（圖3）。

圖3.擴(kuò)頻技術(shù)可降低 EMI。

第二代設(shè)備主要用于連接大型顯示器。在車(chē)輛中連接各種攝像頭不需要顯示器所需的高數(shù)據(jù)速率，因此Maxim的第三代LVDS器件將包括工作在低至5MHz的較低時(shí)鐘頻率下并具有縮小寬度并行總線的器件。

第三代設(shè)備（主要用于連接攝像頭，但也用于顯示器）的另一個(gè)要求是控制數(shù)據(jù)的傳輸。此類(lèi)數(shù)據(jù)用于設(shè)置顯示器的亮度或?qū)Ρ榷龋蛳鄼C(jī)的靈敏度。當(dāng)前的系統(tǒng)采用另一個(gè)單獨(dú)的接口（CAN、LIN或UART），這顯然意味著更多的組件、電纜、空間和成本。第三代LVDS器件將提供直接通過(guò)LVDS接口傳輸控制數(shù)據(jù)的可能性，從而消除了對(duì)額外接口的需求。

審核編輯：郭婷