电磁兼容电路设计中常见的7个接口类型

(1)TTL电平接口

定义+5V等价于逻辑“1”，0V等价于逻辑“0”。这样的数据通信及电平规定方式，被称做TTL(晶体管-晶体管逻辑电平)信号系统。
说明
(1)电平是个电压范围，规定输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4v< span="">；最小输入高电平≥2.0V，输入低电平≤0.8V，噪声容限是0.4V。
(2)信号速度一般限制30M HZ以内,驱动能力一般为几十毫安
应用
最通用的接口类型，常用做板内相连及板间接口信号标准
注意点
(1)产品设计特别是总线设计时必须考虑负载能力
(2)和信号电压较低的ECL电路接近时会产生明显的串扰问题
(2)CMOS电平接口
定义CMOS电平：“1”逻辑电平接近于电源电压，“0” 逻辑电平接近于 0V。
说明
输出 L：<0.1*vcc>0.9*VCC； 输入 L：<0.3*vcc>0.7*VCC  VCC在+5V - +15V均可正常工作，且具有很宽的噪声容限
注意点
(1)相较TTL，速度要慢一些，驱动能力小一些；
(2)不用的管脚不要悬空，要接上拉电阻或者下拉电阻，给它一个恒定的电平；(3)COMS的输入电流超过1mA，就有可能烧坏COMS，所以要串限流电阻；
(4)如果使用TTL与CMOS接口进行级联，必须考虑电平兼容(最简单为电阻分压)；
(3)RS232电平接口
定义标准串口，最常用的一种串行通讯接口。它们分别采用不同的电压来表示ON和OFF。最被广泛使用的是RS-232C，它将逻辑“1”的电压定义为-3V到-12V之间，而将逻辑“0”的电压定义到+3V到+12V之间。说明
(1)逻辑“1”：为-3V到-15V的电压 逻辑“0”：为3V到15V的电压
 (2)传送距离最大为约15米，最高速率为20kb/s
  (3)用于 DTE (终端设备)与 DCE (通讯设备)之间的连接。
应用
1.RS-232是为点对点(只用一对收、发设备)通讯而设计的。所以RS-232适合本地设备之间的通信。2.常用的RS232通讯芯片：MAX232,MAX3232
注意点
 接口常使用DB9或者DB25的形式出现
(4)差分平衡电平接口
定义
它是用一对接线端A和B的相对输出电压(Ua-Ub)来表示信号的。
说明
(1)逻辑“1”：为2V到6V的电压  逻辑“0”：为-2V到-6V的电压
(2)一般情况下，这个差分信号会在信号传输时经过一个复杂的噪声环境，导致两根线上都产生基本上相同数量的噪声，而在接收端将会把噪声的能量给抵消掉，因此它能够实现较远距离、较高速率的传输。
(3) 能实现较远距离，较高速率的传输，2MHZ 信号在匹配适当地情况下，传输距离在15m 以上。应用
1.工业上常用的RS-485接口采用的就是差分传输方式，它具有很好的抗共模干扰能力。
2.常用的RS485通讯芯片：MAX485
注意点
1.标准节点数为32个
2.在工业控制中，常常使用光电隔离(光耦)
3.传输介质，采用双绞线
(5)光隔离接口
光隔离接口
定义
光电耦合是以光信号为媒介来实现电信号的耦合和传递的，它的“好处”就是能够实现电气隔离，因此它有出色的抗干扰能力。
说明
(1)能实现电气隔离，允许信号带宽一般在 10M 以内，更高速率的器件价格较昂贵。
应用
有时为了实现高电压和大电流的控制，我们必须设计和使用光隔离接口电路来连接如上所述的这些低电平、小电流的TTL或CMOS电路，因为光隔离接口的输入回路和输出回路之间可以承受几千伏特的高压，足以满足一般的应用了。
注意点
光隔离接口的输入部分和输出部分必须分别采用独立的电源，否则的话还是有电气联系，也就不叫隔离了。
(6)线圈耦合接口
定义
一个波动的电流或电压在一个线圈(称为初级线圈)内产上磁场，在同一个磁场中的另外一组或几组线圈(称为次级线圈)上就会产生相应比例的磁场(与初级线圈和次级线圈的匝数有关)。
说明
(1)它的电气隔离特性好，但是允许的信号带宽有限。
(2)例如变压器耦合，它的功率传输效率是非常高的，输出功率基本接近其输入功率，因此，对于一个升压变压器来说，它可以有较
高的输出电压，但是却只能给出较低的电流。
应用
最常见的电感耦合代表：变压器。
注意点
变压器的高频和低频特性并不让人乐观，但是它的最大特点就是可以实现阻抗变换，当匹配得当时，负载可以获得足够大的功率，因此，变压器耦合接口在功率放大电路设计中很“吃香”。
(7)ECL电平接口
定义
ECL即发射极耦合逻辑电路，也称电流开关型逻辑电路。它是利用运放原理通过晶体管射极耦合实现的门电路。
说明
(1)为高速电气接口，速率可达几百兆，但相应功耗较大，电磁辐射与干扰较大。
(2)一般ECL集成电路是需要负电源供电的，也就是说它的输出电压为负值，这时就需要专门的电平移动电路了。
(3)由于ECL内部的BJT(双极结型晶体管)在导通时并没有处于饱和状态，这样就可以减少BJT的导通和截止时间，工作速度自然也就可以提上去了。

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