Teknik PCB - Pemindahan data berbeza dalam kilang papan sirkuit: apa perbezaan?

Fungsi utama isolator adalah untuk menghantar beberapa bentuk maklumat melalui penghalang izolasi elektrik semasa menghalangi semasa. Isolator dibuat dari bahan isolasi, yang boleh blok semasa, dan terdapat unsur sambungan di kedua-dua hujung penghalang izolasi. Maklumat biasanya dikodifikasikan oleh unsur sambungan sebelum dihantar melalui penghalang izolasi.

Isolator digital iCoupler ® dari pembuat papan sirkuit ADI menggunakan mikrotransformator skala cip sebagai unsur sambungan untuk menghantar data melalui halangan izolasi poliimid berkualiti tinggi. Terdapat dua kaedah pemindahan data utama yang digunakan dalam isolator iCoupler: satu-akhir dan berbeza. Apabila memilih mekanisme penghantaran data, pilihan reka-reka perlu dibuat untuk optimize ciri-ciri produk terminal yang diperlukan.

Dalam penghantaran data satu-akhir, kita menggunakan pengubah, dan satu akhir penghantaran utama dibawah. Kod pertukaran logik dalam isyarat input adalah denyut, yang sentiasa positif relatif dengan tanah dan ditempatkan pada cip penghantar. Ini juga dipanggil "satu denyut, dua denyut" kerana pinggir naik dikodifikasikan sebagai dua denyut berturut-turut, sementara pinggir jatuh diwakili sebagai satu denyut tunggal (lihat puncak Figur 1). Penerima di ujung lain penghalang pengasingan menerima isyarat dan menentukan sama ada satu atau dua denyut dihantar; ia akan membangun semula output sesuai dengan itu.

Pemindahan data berbeza menggunakan pengubah berbeza yang sebenar. Dalam kes ini, apabila pinggir input dikesan, denyut tunggal sentiasa dihantar, tetapi polariti denyut menentukan sama ada tranzisi meningkat atau jatuh (bawah Figur 1). Penerima adalah struktur perbezaan sebenar, dan output dikemaskini mengikut polariti denyut.

Pemindahan Data Satu-Akhir dan Berbeza

Salah satu keuntungan utama pendekatan satu-akhir adalah konsum kuasa yang lebih rendah pada kadar data rendah. Ini kerana penerima perbezaan memerlukan lebih bias DC semasa daripada pemicu Schmitt CMOS yang digunakan dalam penerima-penghujung tunggal. Namun, kaedah perbezaan mempunyai konsumsi kuasa yang lebih rendah pada kadar kelajuan yang lebih tinggi untuk dua alasan: aras pemacu dan bilangan denyutan. Aras pemacu pengubah boleh dikurangkan, kerana penerima hanya perlu menentukan polariti, dan tidak perlu menentukan sama ada ada denyut tunggal atau dua denyut. Secara rata-rata, sistem satu-akhir memerlukan 1.5 denyut per pinggir, sementara pemindahan berbeza memerlukan 1 denyut per pinggir (pengurangan 33%).

Aras pemacu yang kurang dan kurang denyutan juga boleh mengurangi radiasi frekuensi radio. Alasan radiasi adalah bahawa denyutan semasa dalam bekalan kuasa menyebabkan radiasi struktur papan sirkuit cetak. Oleh kerana terdapat sedikit denyut dan tenaga setiap denyut lebih rendah, radiasi frekuensi radio yang dijana telah dikurangkan secara signifikan.

Berbanding dengan sistem satu-akhir, penghantaran berbeza mempunyai dua keuntungan lain: lambat penyebaran dan kekebalan. Dalam kaedah satu-akhir, apabila mencipta denyut tunggal atau dua denyut, mesti ada hubungan masa tertentu, dan penerima mesti menganalisis denyut dalam tetingkap masa tertentu. Keperluan ini meletakkan keterangan pada pengekodan dan penyahkodan, dan akhirnya hadapi lambat penyebaran melalui peranti. Ini secara bertukar membatasi tekanan keseluruhan yang peranti boleh capai. Kaedah perbezaan kurang terhad kerana ia sentiasa menggunakan denyut tunggal, jadi lambat pembesaran lebih rendah dan tekanan lebih tinggi.

Penerima perbezaan boleh mengesan isyarat perbezaan yang dihantar oleh pemancar, dan juga menekan bunyi mod umum yang tidak berguna yang ada di mana-mana dalam sistem izolasi, yang menghasilkan peningkatan yang signifikan dalam mod sementara imunite (CMTI) umum. Penerima berbeza tidak terlalu susah untuk bunyi bekalan kuasa, dan oleh itu mempunyai imunite yang lebih tinggi. LED yang digunakan dalam optocoupler adalah pada dasarnya satu-akhir, yang merupakan salah satu sebab kenapa prestasi CMTI optocoupler biasanya lemah. Pemindahan data berbeza membolehkan prestasi isolator digital iCoupler untuk diperbaiki secara signifikan dibandingkan dengan optocouplers.

Kaedah penghantaran data juga adalah pilihan bagi perancang untuk optimize prestasi isolator digital. Menggunakan unsur sambungan perbezaan sebenar sebagai as as teknologi iCoupler boleh menyediakan fleksibiliti tinggi dalam hal ini, yang biasanya juga tidak boleh dicapai oleh optocoupler dan peranti sambungan kapasitif.