LT8911EX LVDS转EDP视频转换芯片

一、产品概述

龙讯LT8911EX是一款基于CMOS工艺设计的端口LVDS(Low-Voltage Differential Signaling)至eDP 1.4(Embedded DisplayPort)高性能桥接芯片,支持VESA DisplayPort标准兼容的显示接口转换。该芯片集成双模式物理层(PHY),可动态配置为单/双LVDS端口输入,最大聚合带宽达9.6Gbps(8b/10b编码后),支持eDP链路速率1.62Gbps(RBR)至2.7Gbps(HBR)自适应切换,适用于4K@30Hz及以下分辨率的实时显示传输。

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核心应用场景

高分辨率笔记本电脑(2K/4K UHD显示)

车载信息娱乐系统(多屏异显、抗EMI设计)

工业HMI(宽温工作、长距离传输)

医疗影像设备(低延迟、高信噪比)

二、技术特性与参数

1. LVDS接收端(LVDS Receiver)

参数 规格
端口配置 1/2独立LVDS端口,每个端口支持1对时钟差分线+4对数据差分线(总计10通道)
数据速率 单通道最大1.2Gbps(8b/10b编码前),双端口聚合带宽9.6Gbps
信号兼容性 支持VESA JC-11及JEIDA标准,兼容6/8/10-bit色彩深度输入
时钟恢复 集成CDR(Clock Data Recovery)电路,支持±5%去扩频(De-SSC)信号处理
均衡与补偿 编程接收均衡(EQ),支持0-15dB链路损耗补偿

2. eDP发射端(eDP Transmitter)

参数 规格
链路配置 支持1/2/4主链路通道,速率可配置为RBR(1.62Gbps)或HBR(2.7Gbps)
扩频时钟(SSC) 可选0.5%三角波扩频,符合CISPR 32 Class B EMI标准
输出摆幅 程序化控制(200mV-800mV步进50mV),支持通电自动校准(Auto-Calibration)
辅助通道(AUX) 符合DP 1.4规范,支持半双工1Mbps传输速率,用于EDID读取及DPCP认证
背光控制 集成PWM发生器,支持1-255级亮度调节,频率范围100Hz-20kHz

3. 电源与可靠性

供电架构:单1.8V核心电源,支持DVFS(动态电压频率调整)

功耗优化

典型功耗:480mW(双LVDS输入+4通道eDP输出@HBR)

深度休眠模式:<5mW(通过AUX唤醒)

环境适应性

工作温度:-40°C至+105°C(AEC-Q100 Grade 2)

ESD保护:HBM 8kV(IEC 61000-4-2)

4. 封装与布局

封装形式:9mm×9mm QFN64,0.5mm引脚间距

关键布局要求

LVDS差分对走线长度差≤50mil,阻抗控制100Ω±10%

eDP主链路需采用阻抗匹配微带线(85Ω±5%)

电源去耦电容需放置在芯片电源引脚500μm范围内

三、典型应用电路设计

1. LVDS输入接口设计

终端匹配:每对LVDS差分线需并联100Ω终端电阻(±1%精度)

共模滤波:推荐使用0.1μF/0402封装X7R电容滤除共模噪声

信号完整性

最大走线长度:150mm(单端)

最大传输延迟:1.5ns(时钟与数据skew)

2. eDP输出接口设计

AC耦合电容:主链路每通道需串联0.1μF/0402电容(X5R/X7R材质)

预加重配置:通过寄存器0x34[3:0]设置0-7dB预加重强度

HPD(热插拔检测):需外接5.1kΩ上拉电阻至1.8V

3. 电源系统设计

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graph TD
    A[5V输入] --> B[LDO: TPS7A4700]
    B --> C[1.8V@3A]
    C --> D[LT8911EX Core]
    C --> E[Decoupling Capacitors]
    E --> F[0.1μF×10 + 10μF×2]

LDO选型要求

PSRR >60dB@1MHz

输出噪声<10μVrms(0.1Hz-100kHz)

四、寄存器配置指南

1. PHY初始化序列

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// 示例:HBR模式配置(2.7Gbps)
void phy_init() {
    write_reg(0x00, 0x01);  // 复位PHY
    delay_ms(10);
    write_reg(0x00, 0x00);  // 释放复位
    write_reg(0x10, 0x84);  // 启用4通道主链路
    write_reg(0x20, 0x03);  // 选择HBR速率
    write_reg(0x30, 0x1F);  // 最大预加重
    write_reg(0x40, 0x07);  // 启动链路训练
}

2. 关键寄存器定义

地址 寄存器名 功能描述
0x00 PHY_CTRL PHY复位(Bit15)、速率选择(Bit13-12)、双工模式(Bit8)
0x10 LINK_CONFIG 主链路通道数(Bit3-2)、AUX使能(Bit0)
0x20 SSC_CTRL SSC使能(Bit0)、扩频幅度(Bit3-1)
0x34 EQ_PREEMPHASIS 接收均衡强度(Bit7-4)、预加重强度(Bit3-0)
0x40 LT_CTRL 链路训练启动(Bit0)、训练超时设置(Bit7-4)

五、调试与故障排除

1. 常见问题诊断

现象 可能原因 解决方案
eDP无输出 链路训练失败 检查AUX通道连接,增加0x40[7:4]超时时间
图像花屏 信号完整性问题 优化PCB布局,降低差分对长度差
功耗异常高 未进入低功耗模式 检查0x50[3:0]电源状态寄存器配置

2. 信号质量测试

眼图测试

条件:HBR模式,PRBS7测试图案

合格标准:眼宽>0.3UI,眼高>400mV

抖动测试

总抖动(TJ)<0.5UI(RBR模式)

随机抖动(RJ)<0.1UI

六、技术对比与选型建议

参数 LT8911EX TI SN75DP159 Parade PS8625
最大带宽 9.6Gbps 8.1Gbps 6.75Gbps
SSC幅度 0.5% 0.3% 固定0.4%
工业级温度 -40°C~+105°C 0°C~+70°C -20°C~+85°C
封装尺寸 9×9mm QFN64 10×10mm QFN80 7×7mm QFN48
典型应用 车载/工业 消费电子 便携设备

选型决策矩阵

高EMI要求场景:优先选择LT8911EX(可调SSC幅度)

超紧凑设计:PS8625(最小封装)

消费级成本敏感:SN75DP159(低单价)

七、总结

龙讯LT8911EX通过集成双端口LVDS接收器、自适应eDP发射器及先进的信号调理技术,为高分辨率显示系统提供了低延迟、高可靠性的桥接解决方案。其支持动态带宽分配、可编程信号补偿及工业级环境适应性,特别适合对显示质量、电磁兼容性及系统稳定性要求严苛的应用场景。建议工程师PCB设计阶段严格遵循信号完整性规范,并通过寄存器配置优化链路训练参数以实现最佳性能。LT8911EX LVDS转EDP视频转换芯片

审核编辑 黄宇

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