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      昆山緯亞電子科技有限公司

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      電路設計中七個常用接口類型的關鍵點

      咱們知道,在電路體系的各個子模塊進行數據交換時可能會存在一些問題導致信號無法正常、高質量地“流轉”,例如有時電路子模塊各自的作業時序有誤差(如CPU與外設)或許各自的信號類型不一致(如傳感器檢測光信號)等,這時咱們應該考慮經過相應的接口方法來很好地處理這個問題。

      下面就電路規劃中7個常用的接口類型的要害點進行闡明一下:

       

      TTL電平接口

      這個接口類型根本是老生常談的吧,從上大學學習模仿電路、數字電路開端,關于一般的電路規劃,TTL電平接口根本就脫不了“干系”!它的速度一般限制在30MHz以內,這是由于BJT的輸入端存在幾個pF的輸入電容的原因(構成一個LPF),輸入信號超越必定頻率的話,信號就將“丟掉”。它的驅動才干一般最大為幾十個毫安。正常作業的信號電壓一般較高,要是把它和信號電壓較低的ECL電路挨近時會發生比較顯著的串擾問題。

       

      CMOS電平接口

      咱們對它也不陌生,也是常常和它打交道了,一些關于CMOS的半導體特性在這里就不必啰嗦了。許多人都知道的是,正常情況下CMOS的功耗和抗干擾才干遠優于TTL??墒?不為人知的是,在高轉化頻率時,CMOS系列實際上卻比TTL耗費更多的功率,至于為什么是這樣,請去問半導體物理理論吧。由于CMOS的作業電壓現在現已能夠很小了,有的FPGA內核作業電壓乃至挨近1.5V,這樣就使得電平之間的噪聲容限比TTL小了許多,因而愈加加劇了由于電壓動搖而引發的信號判別過錯。眾所周知,CMOS電路的輸入阻抗是很高的,因而,它的耦合電容容量能夠很小,而不需求運用大的電解電容器了。由于CMOS電路一般驅動才干較弱,所以有必要先進行TTL轉化后再驅動ECL電路。此外,規劃CMOS接口電路時,要注意防止容性負載過重,不然的話會使得上升時間變慢,而且驅動器材的功耗也將增加(由于容性負載并不耗費功率)。

       

      ECL電平接口

      這可是計算機體系內部的老朋友啊!由于它的速度“跑”得夠快,乃至能夠跑到幾百MHz!這是由于ECL內部的BJT在導通時并沒有處于飽和狀態,這樣就能夠削減BJT的導通和截止時間,作業速度天然也就能夠提上去了。But,這是要付出代價的!它的致命傷:功耗較大!它引發的EMI問題也就值得考慮了,抗干擾才干也就好不到哪去了,要是誰能夠折中好這兩點要素的話,那么他(她)就該發大財了。還有要注意的是,一般ECL集成電路是需求負電源供電的,也便是說它的輸出電壓為負值,這時就需求專門的電平移動電路了。

       

      RS-232電平接口

      玩電子技術的根本沒有誰不知道它的了(除非他或她只是電子技術專業的“門外漢”)。它是低速串行通信接口規范,要注意的是,它的電平規范有點“反常”:高電平為-12V,而低電平為+12V。So,當咱們企圖經過計算機與外設進行通信時,一個電平轉化芯片MAX232天然是少不了的了??墒窃蹅兊们逍训匾庾R到它的一些缺陷,例如數據傳輸速度仍是比較慢、傳輸間隔也較短等。

       

      差分平衡電平接口

      它是用一對接線端A和B的相對輸出電壓(uA-uB)來表示信號的,一般情況下,這個差分信號會在信號傳輸時經過一個雜亂的噪聲環境,導致兩根線上都發生根本上相同數量的噪聲,而在接納端將會把噪聲的能量給抵消掉,因而它能夠完成較遠間隔、較高速率的傳輸。工業上常用的RS-485接口采用的便是差分傳輸方法,它具有很好的抗共模干擾才干。

       

      光阻隔接口

      光電耦合是以光信號為前言來完成電信號的耦合和傳遞的,它的“優點”便是能夠完成電氣阻隔,因而它有超卓的抗干擾才干。在電路作業頻率很高的條件下,根本只要高速的光電阻隔接口電路才干滿意數據傳輸的需求。有時為了完成高電壓和大電流的控制,咱們有必要規劃和運用光阻隔接口電路來銜接如上所述的這些低電平、小電流的TTL或CMOS電路,由于光阻隔接口的輸入回路和輸出回路之間能夠接受幾千伏特的高壓,足以滿意一般的應用了。此外,光阻隔接口的輸入部分和輸出部分有必要別離采用獨立的電源,不然的話仍是有電氣聯絡,也就不叫阻隔了。

       

      線圈耦合接口

      它的電氣阻隔特性好,可是答應的信號帶寬有限。例如變壓器耦合,它的功率傳輸效率是十分高的,輸出功率根本挨近其輸入功率,因而,關于一個升壓變壓器來說,它能夠有較高的輸出電壓,可是卻只能給出較低的電流。此外,變壓器的高頻和低頻特性并不讓人達觀,可是它的最大特點便是能夠完成阻抗改換,當匹配得其時,負載能夠獲得足夠大的功率,因而,變壓器耦合接口在功率放大電路規劃中很“吃香”。

       

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