Tecnología de PCB - ¿Transmisión diferencial de datos en la fábrica de PCB: Cuál es la diferencia?

La función principal del aislador es transmitir algún tipo de información a través de una barrera de aislamiento eléctrico y bloquear la corriente. El aislador está hecho de material aislante que bloquea la corriente y tiene elementos de acoplamiento en ambos extremos de la barrera de aislamiento. La información suele ser codificada por el elemento de acoplamiento antes de que la transmisión pase por la barrera de aislamiento.

De Fabricante de PCB Adi utiliza un micro transformador a nivel de chip como elemento de acoplamiento para transmitir datos a través de una barrera de aislamiento de poliimida de alta calidad. Los principales métodos de transmisión de datos utilizados en los aisladores de acoplamiento I son los siguientes: terminal único y diferencial. Al seleccionar el mecanismo de transferencia de datos:, Es necesario tomar decisiones de diseño de ingeniería para optimizar las características de los productos finales necesarios.

En la transmisión de datos de un solo extremo, utilizamos un transformador, un extremo de la bobina primaria está conectado a tierra. El Código de Conversión lógica en la señal de entrada es un pulso, siempre positivo con respecto a la tierra, en el chip transmisor. Esto también se conoce como "un pulso, dos pulsos", ya que el borde ascendente se codifica como dos pulsos continuos, mientras que el borde descendente se representa como un solo pulso (ver figura 1 arriba). El receptor en el otro extremo de la barrera de aislamiento recibe la señal y determina si se han transmitido uno o dos pulsos; Luego reconstruye la salida en consecuencia.

La transmisión diferencial de datos utiliza un verdadero transformador diferencial. En este caso, cuando se detecta un borde de entrada, siempre se envía un solo pulso, pero la polaridad del pulso determina si la transición sube o baja (abajo de la figura 1). El receptor es una verdadera estructura diferencial, y la salida se actualiza de acuerdo a la polaridad del pulso.

Transmisión de datos de un solo extremo y diferencial

Una de las principales ventajas del método de un solo extremo es su bajo consumo de energía a bajas tasas de datos. Esto se debe a que el receptor diferencial requiere más corriente de sesgo DC que el disparador CMOS Schmidt utilizado en el receptor de un solo extremo. Sin embargo, el método diferencial tiene un menor consumo de energía a un mayor rendimiento debido a dos razones: el nivel de conducción y el número de pulsos. El nivel de conducción del transformador puede reducirse porque el receptor sólo necesita determinar la polaridad sin determinar si hay un solo pulso o dos pulsos. En promedio, el sistema de un solo extremo requiere 1,5 pulsos por lado, mientras que la transmisión diferencial requiere 1 pulso por lado (33% menos).

Los niveles de conducción más bajos y menos pulsos también pueden reducir la radiación RF. La razón de la radiación es que el pulso de corriente en la fuente de alimentación conduce a la radiación de la estructura de la placa de circuito impreso. Debido a que hay menos pulsos y la energía de cada pulso es baja, la radiación RF generada se reduce significativamente.

En comparación con el sistema de un solo extremo, la transmisión diferencial tiene dos ventajas: retardo de propagación y anti - interferencia. En el método de un solo extremo, cuando se crea un solo pulso o dos pulsos, debe haber una relación de tiempo específica, y el receptor debe analizar el pulso dentro de una ventana de tiempo específica. Estos requisitos limitan la codificación y decodificación y, en última instancia, el retraso de propagación a través del dispositivo. Esto, a su vez, limita el rendimiento total que un dispositivo puede lograr. El método diferencial es menos restrictivo, ya que siempre utiliza un solo pulso, por lo que el retraso de propagación es menor y el rendimiento es mayor.

El receptor diferencial puede detectar la señal diferencial enviada por el transmisor de forma fiable, y también puede suprimir el ruido de modo común no deseado en el sistema de aislamiento, mejorando así significativamente la inmunidad transitoria de modo común (cmti). El receptor diferencial no es muy sensible al ruido de la fuente de alimentación, por lo que tiene una alta inmunidad a la perturbación. Los LED utilizados en los acopladores ópticos son básicamente de un solo extremo, lo que es una de las razones por las que el rendimiento cmti de los acopladores ópticos es generalmente pobre. En comparación con el acoplador óptico, la transmisión diferencial de datos mejora notablemente el rendimiento del aislador digital del acoplador I.

El método de transmisión de datos también es una opción para que los diseñadores optimicen el rendimiento del aislador digital. El uso de un verdadero elemento de acoplamiento diferencial como base de la tecnología de acoplamiento I puede proporcionar una alta flexibilidad en este sentido, que a menudo no se puede lograr con acopladores ópticos y capacitivos.