接口类型(各种常见接口类型)

电路中七种常用接口类型的要点

众所周知，电路系统各子模块的数据交换可能存在一些问题，这些问题可能会导致信号正常、高质量地“循环”

比如有时电路子模块的工作时序有偏差(比如CPU和外设)或者信号类型不一致(比如传感器检测光信号)等。这时候就要考虑通过相应的界面模式来处理好这个问题。

以下是电路设计中七种常用接口类型的要点：

(1)TTL级接口

这种接口类型基本上是老生常谈了。从大学学习模拟电路和数字电路开始，TTL级接口就离不开一般的电路设计。它的速度通常限制在30兆赫兹以内，这是由于在BJT的输入端存在几个pF输入电容(构成一个l pF)。如果输入信号超过某一频率，信号就会“丢失”。它的驱动能力一般高达几十毫安。一般正常工作时信号电压较高，如果靠近信号电压较低的ECL电路，会出现明显的串扰问题。

(2)CMOS级接口

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(3)ECL级接口

这是电脑系统里面的老朋友！因为它的速度“跑”够快，甚至可以跑到几百MHz！这是因为ECL内部的BJT在开启时不处于饱和状态，所以可以减少BJT的开启和关闭时间，自然可以提高工作速度。但是，这是有代价的！其致命伤害：高功耗！由此带来的EMI问题值得考虑，抗干扰能力也好不到哪里去。如果有人能折中这两个因素，那么他或她就应该发财了。还需要注意的是，一般的ECL集成电路需要负电源，也就是说它的输出电压是负的，所以需要一个特殊的电平转换电路。

(4)RS-232级接口

基本上没有不了解电子技术的人(除非他或她只是电子技术专业的“外行”)。它是一种低速串行通信接口标准。需要注意的是，它的电平标准有点“不正常”:高电平是-12V，低电平是12V。所以，当我们试图通过计算机与外设通信时，一个电平转换芯片MAX232是必不可少的。但是我们也要意识到它的缺点，比如数据传输速度慢，传输距离短。

(5)差分平衡电平接口

它用一对端子A和B的相对输出电压(uA-uB)来表示信号。一般这种差分信号在信号传输过程中会经过复杂的噪声环境，导致两条线路上的噪声量基本相同，在接收端会抵消掉噪声的能量，从而可以实现长距离高速传输。工业上常用的RS-485接口采用差分传输方式，具有良好的抗共模干扰能力。

(6)光隔离接口

光电耦合通过光信号实现电信号的耦合和传输。它的“优点”是可以实现电气隔离，因此具有优良的抗干扰能力。在高工作频率的情况下，只有高速光电隔离接口电路才能满足数据传输的需要。有时为了控制高电压大电流，必须设计使用光隔离接口电路，将这些低电平、小电流的TTL或CMOS电路连接起来，如上所述，因为光隔离接口的输入电路和输出电路可以承受几千伏的高压，对于一般应用来说已经足够了。另外，光隔离接口的输入部分和输出部分必须采用独立的电源，否则还是有电连接，不叫隔离。

(7)线圈耦合接口

其电气隔离特性良好，但允许的信号带宽有限。比如变压器耦合，它的功率传输效率很高，输出功率基本接近输入功率。因此，对于升压变压器，它可以有较高的输出电压，但只能给出较低的电流。此外，变压器的高频和低频特性并不乐观，但它最大的特点是可以实现阻抗变换。当匹配正确时，负载可以获得足够的功率。因此，变压器耦合接口在功率放大电路的设计中非常受欢迎。