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电路设计中七个常用接口类型的关键点

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2019-8-26     浏览次数:    

  咱们知道,在电路系统的各个子模块进行数据交换时可能会存在一些问题导致信号无法正常、高质量地“流转”,例如有时电路子模块各自的作业时序有误差(如CPU与外设)或许各自的信号类型不一致(如传感器检测光信号)等,这时咱们应该考虑经过相应的接口方式来很好地处理这个问题。接下由DPC陶瓷小编为你解答!


DPC陶瓷


  下面就电路规划中7个常用的接口类型的要害点进行说明一下:

  TTL电平接口

  这个接口类型根本是老生常谈的吧,从上大学学习模拟电路、数字电路开端,关于一般的电路规划,TTL电平接口根本就脱不了“关连”!它的速度一般限制在30MHz以内,这是由于BJT的输入端存在几个pF的输入电容的缘故(构成一个LPF),输入信号超过一定频率的话,信号就将“丢失”。它的驱动才干一般最大为几十个毫安。正常作业的信号电压一般较高,要是把它和信号电压较低的ECL电路挨近时会发生比较明显的串扰问题。

  CMOS电平接口

  咱们对它也不陌生,也是经常和它打交道了,一些关于CMOS的半导体特性在这里就不用烦琐了。许多人都知道的是,正常情况下CMOS的功耗和抗搅扰才干远优于TTL。可是!鲜为人知的是,在高转化频率时,CMOS系列实际上却比TTL消耗更多的功率,至于为什么是这样,请去问半导体物理理论吧。由于CMOS的作业电压现在现已能够很小了,有的FPGA内核作业电压乃至挨近1.5V,这样就使得电平之间的噪声容限比TTL小了许多,因而更加加重了由于电压动摇而引发的信号判断过错。众所周知,CMOS电路的输入阻抗是很高的,因而,它的耦合电容容量能够很小,而不需求运用大的电解电容器了。由于CMOS电路通常驱动才干较弱,所以有必要先进行TTL转化后再驱动ECL电路。此外,规划CMOS接口电路时,要注意防止容性负载过重,不然的话会使得上升时刻变慢,而且驱动器材的功耗也将增加(由于容性负载并不耗费功率)。

  ECL电平接口

  这可是计算机系统内部的老朋友啊!由于它的速度“跑”得够快,乃至能够跑到几百MHz!这是由于ECL内部的BJT在导通时并没有处于饱和状态,这样就能够削减BJT的导通和截止时刻,作业速度自然也就能够提上去了。But,这是要付出代价的!它的致命伤:功耗较大!它引发的EMI问题也就值得考虑了,抗搅扰才干也就好不到哪去了,要是谁能够折中好这两点要素的话,那么他(她)就该发大财了。还有要注意的是,一般ECL集成电路是需求负电源供电的,也便是说它的输出电压为负值,这时就需求专门的电平移动电路了。

  RS-232电平接口

  玩电子技术的根本没有谁不知道它的了(除非他或她仅仅电子技术专业的“门外汉”)。它是低速串行通信接口标准,要注意的是,它的电平标准有点“失常”:高电平为-12V,而低电平为+12V。So,当咱们试图经过计算机与外设进行通信时,一个电平转化芯片MAX232自然是少不了的了。可是咱们得清醒地意识到它的一些缺点,例如数据传输速度仍是比较慢、传输间隔也较短等。

  差分平衡电平接口

  它是用一对接线端A和B的相对输出电压(uA-uB)来表示信号的,一般情况下,这个差分信号会在信号传输时经过一个复杂的噪声环境,导致两根线上都发生根本上相同数量的噪声,而在接纳端将会把噪声的能量给抵消掉,因而它能够完成较远间隔、较高速率的传输。工业上常用的RS-485接口选用的便是差分传输方式,它具有很好的抗共模搅扰才干。

  光阻隔接口

  光电耦合是以光信号为前言来完成电信号的耦合和传递的,它的“好处”便是能够完成电气阻隔,因而它有超卓的抗搅扰才干。在电路作业频率很高的条件下,根本只有高速的光电阻隔接口电路才干满意数据传输的需求。有时为了完成高电压和大电流的控制,咱们有必要规划和运用光阻隔接口电路来衔接如上所述的这些低电平、小电流的TTL或CMOS电路,由于光阻隔接口的输入回路和输出回路之间能够承受几千伏特的高压,足以满意一般的应用了。此外,光阻隔接口的输入部分和输出部分有必要别离选用独立的电源,不然的话仍是有电气联络,也就不叫阻隔了。

  线圈耦合接口

  DPC陶瓷小编介绍,它的电气阻隔特性好,可是答应的信号带宽有限。例如变压器耦合,它的功率传输效率是非常高的,输出功率根本挨近其输入功率,因而,关于一个升压变压器来说,它能够有较高的输出电压,可是却只能给出较低的电流。此外,变压器的高频和低频特性并不让人乐观,可是它的最大特色便是能够完成阻抗变换,当匹配得当时,负载能够获得足够大的功率,因而,变压器耦合接口在功率放大电路规划中很“吃香”。
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