電路設計中最常用的7個接口類型
發布時間:2018-12-21 責任編輯:xueqi
【導讀】在電路係統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“流通”,例如有時電路子模塊各自的工作時序有偏差(如CPU與外設)或者各自的信號類型不一致(如傳感器檢測光信號)等,這時我們應該考慮通過相應的接口方式來很好地處理這個問題。下麵就電路設計中7個常用的接口類型的關鍵點進行說明一下。
1 TTL電平接口
這個接口類型基本是老生常談的吧,從上大學學習模擬電路、數字電路開始,對於一般的電路設計,TTL電平接口基本就脫不了“幹係”!它的速度一般限製在30MHz以內,這是由於BJT的輸入端存在幾個pF的輸入電容的緣故(構成一個LPF),輸入信號超過一定頻率的話,信號就將“丟失”。它的驅動能力一般最大為幾十個毫安。正常工作的信號電壓一般較高,要是把它和信號電壓較低的ECL電路接近時會產生比較明顯的串擾問題。
2 CMOS電平接口
我們對它也不陌生,也是經常和它打交道了,一些關於CMOS的半導體特性在這裏就不必囉嗦了。許多人都知道的是,正常情況下CMOS的功耗和抗幹擾能力遠優於TTL。但是!鮮為人知的是,在高轉換頻率時,CMOS係列實際上卻比TTL消耗更多的功率,至於為什麼是這樣,請去問半導體物理理論吧。由於CMOS的工作電壓目前已經可以很小了,有的FPGA內核工作電壓甚至接近1.5V,這樣就使得電平之間的噪聲容限比TTL小了很多,因此更加加重了由於電壓波動而引發的信號判斷錯誤。眾所周知,CMOS電路的輸入阻抗是很高的,因此,它的耦合電容容量可以很小,而不需要使用大的電解電容器了。由於CMOS電路通常驅動能力較弱,所以必須先進行TTL轉換後再驅動ECL電路。此外,設計CMOS接口電路時,要注意避免容性負載過重,否則的話會使得上升時間變慢,而且驅動器件的功耗也將增加(因為容性負載並不耗費功率)。
3 ECL電平接口
這可是計算機係統內部的老朋友啊!因為它的速度“跑”得夠快,甚至可以跑到幾百MHz!這是由於ECL內部的BJT在導通時並沒有處於飽和狀態,這樣就可以減少BJT的導通和截止時間,工作速度自然也就可以提上去了。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,抗幹擾能力也就好不到哪去了,要是誰能夠折中好這兩點因素的話,那麼他(她)就該發大財了。還有要注意的是,一般ECL集成電路是需要負電源供電的,也就是說它的輸出電壓為負值,這時就需要專門的電平移動電路了。
4 RS-232電平接口
玩電子技術的基本沒有誰不知道它的了(除非他或她隻是電子技術專業的“門外漢”)。它是低速串行通信接口標準,要注意的是,它的電平標準有點“反常”:高電平為-12V,而低電平為+12V。So,當我們試圖通過計算機與外設進行通信時,一個電平轉換芯片MAX232自然是少不了的了。但是我們得清醒地意識到它的一些缺點,例如數據傳輸速度還是比較慢、傳輸距離也較短等。
5 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)laibiaoshixinhaode,yibanqingkuangxia,zhegechafenxinhaohuizaixinhaochuanshushijingguoyigefuzadezaoshenghuanjing,daozhilianggenxianshangdouchanshengjibenshangxiangtongshuliangdezaosheng,erzaijieshouduanjianghuibazaoshengdenenglianggeidixiaodiao,yincitanenggoushixianjiaoyuanjuli、較高速率的傳輸。工業上常用的RS-485接口采用的就是差分傳輸方式,它具有很好的抗共模幹擾能力。
6 光隔離接口
光電耦合是以光信號為媒介來實現電信號的耦合和傳遞的,它的“好處”就jiu是shi能neng夠gou實shi現xian電dian氣qi隔ge離li,因yin此ci它ta有you出chu色se的de抗kang幹gan擾rao能neng力li。在zai電dian路lu工gong作zuo頻pin率lv很hen高gao的de條tiao件jian下xia,基ji本ben隻zhi有you高gao速su的de光guang電dian隔ge離li接jie口kou電dian路lu才cai能neng滿man足zu數shu據ju傳chuan輸shu的de需xu要yao。有you時shi為wei了le實shi現xian高gao電dian壓ya和he大da電dian流liu的de控kong製zhi,我wo們men必bi須xu設she計ji和he使shi用yong光guang隔ge離li接jie口kou電dian路lu來lai連lian接jie如ru上shang所suo述shu的de這zhe些xie低di電dian平ping、小電流的TTL或CMOSdianlu,yinweiguanggelijiekoudeshuruhuiluheshuchuhuiluzhijiankeyichengshoujiqianfutedegaoya,zuyimanzuyibandeyingyongle。ciwai,guanggelijiekoudeshurubufenheshuchubufenbixufenbiecaiyongdulidedianyuan,fouzedehuahaishiyoudianqilianxi,yejiubujiaogelile。
7 線圈耦合接口
它的電氣隔離特性好,但是允許的信號帶寬有限。例如變壓器耦(ou)合(he),它(ta)的(de)功(gong)率(lv)傳(chuan)輸(shu)效(xiao)率(lv)是(shi)非(fei)常(chang)高(gao)的(de),輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)基(ji)本(ben)接(jie)近(jin)其(qi)輸(shu)入(ru)功(gong)率(lv),因(yin)此(ci),對(dui)於(yu)一(yi)個(ge)升(sheng)壓(ya)變(bian)壓(ya)器(qi)來(lai)說(shuo),它(ta)可(ke)以(yi)有(you)較(jiao)高(gao)的(de)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya),但(dan)是(shi)卻(que)隻(zhi)能(neng)給(gei)出(chu)較(jiao)低(di)的(de)電(dian)流(liu)。此(ci)外(wai),變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)高(gao)頻(pin)和(he)低(di)頻(pin)特(te)性(xing)並(bing)不(bu)讓(rang)人(ren)樂(le)觀(guan),但(dan)是(shi)它(ta)的(de)最(zui)大(da)特(te)點(dian)就(jiu)是(shi)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)阻(zu)抗(kang)變(bian)換(huan),當(dang)匹(pi)配(pei)得(de)當(dang)時(shi),負(fu)載(zai)可(ke)以(yi)獲(huo)得(de)足(zu)夠(gou)大(da)的(de)功(gong)率(lv),因(yin)此(ci),變(bian)壓(ya)器(qi)耦(ou)合(he)接(jie)口(kou)在(zai)功(gong)率(lv)放(fang)大(da)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)中(zhong)很(hen)“吃香”。
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 築基AI4S:摩爾線程全功能GPU加速中國生命科學自主生態
- 一秒檢測,成本降至萬分之一,光引科技把幾十萬的台式光譜儀“搬”到了手腕上
- AI服務器電源機櫃Power Rack HVDC MW級測試方案
- 突破工藝邊界,奎芯科技LPDDR5X IP矽驗證通過,速率達9600Mbps
- 通過直接、準確、自動測量超低範圍的氯殘留來推動反滲透膜保護
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
微波功率管
微波開關
微波連接器
微波器件
微波三極管
微波振蕩器
微電機
微調電容
微動開關
微蜂窩
位置傳感器
溫度保險絲
溫度傳感器
溫控開關
溫控可控矽
聞泰
穩壓電源
穩壓二極管
穩壓管
無焊端子
無線充電
無線監控
無源濾波器
五金工具
物聯網
顯示模塊
顯微鏡結構
線圈
線繞電位器
線繞電阻


