Analysis and Design Optimization of Interconnects for High-Speed LVDS Applications

고속 LVDS 응용을 위한 전송 접속 경로의 분석 및 설계 최적화

This paper addresses the analysis and the design optimization of differential interconnects for Low-Voltage Differential Signaling (LVDS) applications. Thanks to the differential transmission and the low voltage swing, LVDS offers high data rates and improved noise immunity with significantly reduced power consumption in data communications, high-resolution display, and flat panel display. We present an improved model and new equations to reduce impedance mismatch and signal degradation in cascaded interconnects using optimization of interconnect design parameters such as trace width, trace height and πace space in differential flexible printed circuit board (FPCB) transmission lines. We have carried out frequency-domain full-wave electromagnetic simulations, time-domain transient simulations, and S-parameter simulations to evaluate the high-frequency characteristics of the differential FPCB interconnects.

본 논문은 저전압 차동 신호 방식 (Low-Voltage Differential Signaling, LVDS)의 응용을 위한 차동 전송 접속 경로의 분석 및 설계 최적화 방법을 제안한다. 차동 전송 경로 및 저전압 스윙 방법의 발전으로 인해 LVDS 방식은 데이터 통신 분야, 고 해상도 디스플레이 분야, 평판 디스플레이 분야에서 매우 적은 소비전력, 개선된 잡음 특성 및 고속 데이터 전송률을 제공한다. 본 논문은 차동 flexible printed circuit board (FPCB) 전송선에서 선 폭, 선 두께 및 선 간격과 같은 전송선 설계 변수들의 최적화 기법을 이용하여 직렬 접속된 전송선들에서 발생하는 임피던스 부정합과 신호 왜곡을 감소시키기 위해 개선 모델과 새로이 개발된 수식을 제안한다. 이러한 차동 FPCB 전송선의 고주파 특성을 평가하기 위해 주파수 영역에서 full-wave 전자기 시뮬레이션, 시간 영역 시뮬레이션 및 S 파라미터 시뮬레이션을 각각 수행하였다.