我们知道,在电路系统的各个子模块之间的数据交换中可能存在一些问题,这可能导致信号不能“循环”到系统中。
通常且高质量。
例如,有时电路子模块的工作时序出现偏差(例如CPU和外围设备)或它们的信号类型不一致(例如传感器检测到光信号)等。
这时,我们应考虑采用相应的接口方法处理好这个问题。
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以下是电路设计中7种常用接口类型的关键点的简要说明:01 TTL电平接口这种接口类型基本上是一种陈词滥调,从研究大学的模拟电路和数字电路开始,用于常规电路设计,TTL级别接口基本上与“相关”不可分离。
它的速度通常限制为小于30MHz。
这是因为在BJT的输入端(形成LPF)有几个pF的输入电容。
如果输入信号超过某个频率,则该信号将“丢失”。
它的驱动能力通常高达几十毫安。
正常的工作信号电压通常较高,如果靠近具有较低信号电压的ECL电路,则会出现更明显的串扰问题。
02 CMOS级接口我们并不陌生,我们经常使用它。
此处无需赘述有关CMOS的某些半导体特性。
很多人都知道,在正常情况下,CMOS的功耗和抗干扰能力远远优于TTL。
但是,鲜为人知的是,在高开关频率下,CMOS系列实际上比TTL消耗更多的功率。
由于目前CMOS的工作电压可能很小,并且某些FPGA内核甚至接近1.5V,因此电平之间的噪声容忍度比TTL的容忍度小得多,这加剧了电压波动。
信号判断错误。
众所周知,CMOS电路的输入阻抗很高,因此,其耦合电容器的容量可以很小,而无需使用大的电解电容器。
由于CMOS电路通常具有较弱的驱动能力,因此有必要在驱动ECL电路之前执行TTL转换。
另外,在设计CMOS接口电路时,应注意避免电容负载过载,否则会降低上升时间,并且驱动设备的功耗会增加,因为电容负载不会消耗功率。
03 ECL级界面这是计算机系统内部的老朋友!因为它“运行”速度足够快,甚至可以达到数百兆赫。
这是因为在ECL内的BJT开启时未处于饱和状态,因此可以减少BJT的开启和切断时间,自然可以提高工作速度。
但是,这是有代价的!其致命伤害:更高的功耗。
它引起的EMI问题也值得考虑,并且抗干扰能力也不是很好。
如果任何人都可以妥协这两个因素,那么它应该发大财了。
还应注意,一般的ECL集成电路需要一个负电源,这意味着其输出电压为负,此时需要一个特殊的电平转换电路。
04 RS-232级别接口基本上,任何玩电子技术的人都不知道,除非他或她只是电子技术专业的“外行”。
它是低速串行通信接口标准。
应当注意,其电平标准有点“异常”:高电平是-12V,而低电平是+ 12V。
因此,当我们尝试通过计算机与外围设备进行通信时,电平转换芯片MAX232自然是必不可少的。
但是我们必须清醒地意识到它的一些缺点,例如数据传输速度仍然比较慢,传输距离也很短。
05差分平衡电平接口使用一对端子A和B的相对输出电压(uA-uB)表示信号。
通常情况下,该差分信号在信号传输过程中会经过复杂的噪声环境,导致两根线产生的噪声量基本相同,并且噪声的能量会在接收端被抵消,因此可以实现更长的传输时间。
距离,更高速度的传输。
工业上常用的RS-485接口采用差分传输方式,具有很好的抵抗共模干扰的能力。
06光电隔离接口光电耦合以光信号为媒介,实现电信号的耦合和传输。
它的“好”它可以实现电气隔离,因此具有出色的抗干扰能力。
在电路工作频率条件下