Progettazione PCB - I punti chiave di sette tipi di interfaccia comunemente usati nella progettazione di circuiti stampati

I punti chiave di sette tipi di interfaccia comunemente usati nella progettazione di circuiti stampati

Fabbrica del circuito stampato: Sappiamo che ci possono essere alcuni problemi nello scambio di dati tra i vari sotto-moduli del sistema di circuito, che possono causare il segnale di non essere in grado di "circolare" normalmente e con alta qualità. Periferiche) o i loro rispettivi tipi di segnale sono incoerenti (come sensori che rilevano segnali luminosi), ecc In questo momento, dovremmo considerare di gestire bene questo problema attraverso metodi di interfaccia corrispondenti. Poi, l'editore risponderà per voi!

I punti chiave di 7 tipi di interfaccia comunemente utilizzati nella progettazione del circuito stampato sono spiegati di seguito:

Interfaccia a livello TTL

Questo tipo di interfaccia è fondamentalmente un cliché. Partendo dallo studio di circuiti analogici e circuiti digitali all'università, per la progettazione generale del circuito, l'interfaccia a livello TTL è fondamentalmente indispensabile! La sua velocità è generalmente limitata a 30 MHz. Questo perché Poiché ci sono diversi pF di capacità in ingresso all'ingresso del BJT (che costituisce un LPF), se il segnale in ingresso supera una certa frequenza, il segnale sarà "perso". La sua capacità di guida è generalmente fino a dozzine di milliampere. La tensione normale del segnale di lavoro è generalmente più alta e se è vicina a un circuito ECL con una tensione di segnale inferiore, si verificherà un problema crosstalk più evidente.

Interfaccia a livello CMOS

Non siamo estranei a questo, e spesso ci occupiamo di esso. Alcune caratteristiche dei semiconduttori del CMOS non hanno bisogno di essere lunghe qui. Ciò che molte persone sanno è che il consumo energetico e la capacità anti-interferenza del CMOS è di gran lunga superiore a TTL in circostanze normali. Ma! Ciò che è meno noto è che la serie CMOS effettivamente consuma più potenza di TTL ad alte frequenze di commutazione. Per quanto riguarda il perché, si prega di chiedere la teoria della fisica dei semiconduttori. Poiché la tensione di funzionamento del CMOS può ora essere molto piccola, e alcuni core FPGA hanno tensioni operative anche vicine a 1,5V, questo rende la tolleranza al rumore tra i livelli molto più piccola di quella del TTL, che aggrava le fluttuazioni di tensione. Segnala un errore di giudizio. Come tutti sappiamo, l'impedenza di ingresso del circuito CMOS è molto alta, quindi, la sua capacità del condensatore di accoppiamento può essere molto piccola, senza la necessità di utilizzare un grande condensatore elettrolitico. Poiché i circuiti CMOS generalmente hanno capacità di azionamento debole, è necessario eseguire la conversione TTL prima di guidare il circuito ECL. Inoltre, quando si progettano circuiti di interfaccia CMOS, si dovrebbe prestare attenzione a evitare di sovraccaricare il carico capacitivo, altrimenti rallenterà il tempo di aumento e il consumo energetico del dispositivo di azionamento aumenterà (perché i carichi capacitivi non consumano energia).

Interfaccia a livello ECL

Questo è un vecchio amico dentro il sistema informatico! Perché "funziona" abbastanza veloce, può anche correre a centinaia di MHz! Questo perché il BJT all'interno dell'ECL non è in uno stato saturo quando è acceso, quindi può essere ridotto. Il tempo di accensione e di taglio di BJT può naturalmente aumentare la velocità di lavoro. Ma questo è un prezzo! La sua ferita mortale: maggiore consumo energetico! Vale la pena considerare anche il problema dell'IME che causa e la capacità anti-interferenza non è molto migliore. Se qualcuno può compromettere i due punti Fattori, allora lui (lei) dovrebbe fare una fortuna. Va anche notato che il circuito integrato ECL generale ha bisogno di un alimentatore negativo, il che significa che la sua tensione di uscita è negativa e in questo momento è necessario uno speciale circuito di spostamento di livello.

Interfaccia di livello RS-232

Fondamentalmente nessuno che gioca la tecnologia elettronica non lo sa (a meno che non sia solo un "laico" nella tecnologia elettronica). È uno standard di interfaccia di comunicazione seriale a bassa velocità. Va notato che il suo livello standard è un po 'anormale: il livello alto è -12V e il livello basso è +12V. Quindi, quando proviamo a comunicare con le periferiche attraverso un computer, un chip di conversione di livello MAX232 è naturalmente indispensabile. Ma dobbiamo essere sobriamente consapevoli di alcune delle sue carenze, come la velocità di trasmissione dei dati è ancora relativamente lenta, anche la distanza di trasmissione è breve.

Interfaccia di livello bilanciato differenziale

Utilizza la tensione di uscita relativa (uA-uB) di una coppia di terminali A e B per rappresentare il segnale. In circostanze normali, questo segnale differenziale passerà attraverso un ambiente di rumore complesso durante la trasmissione del segnale, causando entrambi i fili da generare Fondamentalmente la stessa quantità di rumore e l'energia del rumore sarà cancellata all'estremità ricevente, in modo da poter raggiungere la trasmissione a più lunga distanza e ad alta velocità. L'interfaccia RS-485 comunemente utilizzata nel settore utilizza un metodo di trasmissione differenziale, che ha una buona capacità di resistere alle interferenze di modo comune.

Interfaccia di isolamento ottico

L'accoppiamento fotoelettrico utilizza i segnali ottici come mezzo per realizzare l'accoppiamento e la trasmissione dei segnali elettrici. Il suo "buono" è che può raggiungere l'isolamento elettrico, quindi ha un'eccellente capacità anti-interferenza. A condizione che la frequenza di funzionamento del circuito sia molto alta, fondamentalmente solo il circuito di interfaccia di isolamento fotoelettrico ad alta velocità può soddisfare le esigenze della trasmissione dei dati. A volte, al fine di ottenere un controllo di alta tensione e di grande corrente, dobbiamo progettare e utilizzare circuiti di interfaccia di isolamento ottico per collegare questi circuiti TTL o CMOS a basso livello, a bassa corrente come descritto sopra, perché il loop di ingresso e il loop di uscita dell'interfaccia di isolamento ottico può sopportare un'alta tensione di diverse migliaia di volt, che è sufficiente per le applicazioni generali. Inoltre, la parte di ingresso e uscita dell'interfaccia otticamente isolata deve utilizzare alimentatori indipendenti, altrimenti c'è ancora una connessione elettrica e non è chiamata isolamento.

Interfaccia di accoppiamento a bobina

Le sue caratteristiche di isolamento elettrico sono buone, ma la larghezza di banda consentita del segnale è limitata. Ad esempio, l'accoppiamento del trasformatore, la sua efficienza di trasmissione di potenza è molto alta e la potenza in uscita è fondamentalmente vicina alla sua potenza in ingresso. Pertanto, per un trasformatore step-up, può avere una tensione di uscita più alta, ma può dare solo una tensione di uscita più bassa. Corrente. Inoltre, le caratteristiche ad alta frequenza e bassa frequenza del trasformatore non sono ottimistiche, ma la sua caratteristica più grande è che può realizzare la conversione di impedenza. Se abbinato correttamente, il carico può ottenere potenza sufficiente. Pertanto, l'interfaccia di accoppiamento del trasformatore è utilizzata nella progettazione di circuiti di amplificazione di potenza. Molto "popolare". ipcb è un produttore di PCB di alta precisione e di alta qualità, come: PCB isola 370hr, PCB ad alta frequenza, PCB ad alta velocità, substrato ic, scheda di prova ic, PCB di impedenza, PCB HDI, PCB Rigid-Flex, PCB cieco sepolto, PCB avanzato, PCB a microonde, PCB telfon e altri ipcb sono buoni nella produzione di PCB.