【正文】 。 盡管實(shí)現(xiàn)中存在一些困難，阻抗陣列終端仍是對付信號反射和串音的致命武器，特別對於惡劣情況。傳輸線和地之間的阻抗也不能太大以致於不能驅(qū)動(dòng)芯片。更重要的是，它可以消除已經(jīng)形成的串音。 這樣的一個(gè)阻抗陣具有良好的性質(zhì)。所需的阻抗不必是 Z0 中的值，只要組成的阻抗網(wǎng)絡(luò)與 Z0匹配就行。在這個(gè) Z0 矩陣中，對 角線元素表示傳輸線對地線的阻抗值，非對角線元素是傳輸線耦合值?？梢杂镁嫉碾姶艌鰷y試儀來確定這些值。例如，叁根傳輸線可能有下列的 C 和 L矩陣： 在這些矩陣中，對角線元素是傳輸線自身值，非對角線元素是傳輸線相互間的值。現(xiàn)在考慮一系列耦合的傳輸線，例如，叁根互相有串音的傳輸線，或一對耦合傳輸線。許多時(shí)候，你對驅(qū)動(dòng)芯片技術(shù)無法選擇，你只能改變幾何參量來達(dá)到目的。一般原則是，選擇切換時(shí)間長的驅(qū)動(dòng)芯片，以減少串音干擾（解決很多其它由於高速引起的問題也如此）。如果有多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)供選擇，最好通過仿真來確定哪種結(jié)構(gòu)對串音影響最小。因?yàn)獒嵯虼舻竭_(dá)接收芯片後反射到驅(qū)動(dòng) 芯片，所以驅(qū)動(dòng)芯片的位置和性能是非常重要的。所以，仿真時(shí)你必須注意，是哪種串音干擾占主要地位。很多時(shí)候，前向串音是微帶電路中的主要串音干擾。例如，通過減少 5mil 的介電質(zhì)厚度來降低串音干擾，這是不可以的，雖然在成本和工藝上都能做到。 分層因素 一些印刷電路板設(shè)計(jì)者仍然不注意分層方法，這在高速電路設(shè)計(jì)中是個(gè)重大失誤。一般的，使布線層靠近電源層（ Vcc或地），能夠降低串音干擾。一個(gè)變通的辦法是采用較貴的材料，而不是 FR4。這個(gè)效果并不很明顯，特別是微帶電路 部分介電質(zhì)已經(jīng)是空氣了。所以，一般很少調(diào)整這兩個(gè)參量。如果你必須擴(kuò)大線路或網(wǎng)絡(luò)間的距離，那麼你最好擁有一個(gè)便於操作的軟件。如果你的布線非常密，你必須花很多精力才能降低布線密度。當(dāng)後向串音占主要地位時(shí)，這個(gè)效果更加明顯。幾乎在所有情況下，分離耦合線路能夠大大降低串音干擾。再者，如果耦合長度超過驅(qū)動(dòng)芯片下降或上升時(shí)延，耦合長度和前向串音的線性關(guān)系會(huì)到達(dá)一個(gè)飽和值，這時(shí)，縮短已經(jīng)很長的耦合線路對減少串音影響甚小。不幸的是，僅改變幾何數(shù)值，是很難降低串音的。 線路長度 很多設(shè)計(jì)者認(rèn)為縮短線路長度是降低串音的關(guān)鍵。另一種方法是利用終端，將單線改成多路耦合線。當(dāng)串音會(huì)影響電路特性時(shí)，你該怎麼辦？ 你可以采取以下兩種策略。那 麼，存在簡單的能夠精確衡量噪聲的方法嗎？簡單的回答是 “沒有 ”，因?yàn)殡姶艌鲂?yīng)太復(fù)雜了，涉及到一系列方程，電路板的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，芯片的模擬特性等等。你可以觀察到後向串音信號的極性和 “侵入 ”信號相反。後向串音信號及其反射之後的串音信號的極性和 “侵入 ”信號相同，其幅值是兩部分之和。因?yàn)轵?qū)動(dòng)芯片的輸出電阻一般低於導(dǎo)線本身，常常引 起串音信號的反射。然而，你為什麼要關(guān)心後向脈沖呢？因?yàn)轵?qū)動(dòng)芯片一般是低阻輸出，它反射的串音信號多於吸收的串音信號。這樣，後向串音脈沖的整個(gè)持續(xù)時(shí)間就是 “侵入 ”信號延遲時(shí)間的兩倍。 與前向串音不同，後向串音脈沖的幅值與線路長度無關(guān) ，其脈沖持續(xù)期是 “侵入 ”信號延遲時(shí)間的兩倍。因?yàn)榍跋虼艉?“侵入 ”信號的傳播方向及速度相同，所以前向串音的持續(xù)時(shí)間和 “侵入 ”信號等長。但是這兩者之間也有所不同。在印刷電路板中，通常是感性耦合更強(qiáng)些。 如果你測到了前向串音，你就可以根據(jù)其極性判別你的走線是容性耦合還是感性耦合。 在許多設(shè)備中，前向串音相當(dāng)小，而後向串音成了主要問題，尤其對於長條形電路板，因?yàn)殡娙蓠詈显鰪?qiáng)了。這因?yàn)樵谇斑M(jìn)方向，串音的容性部分和感性部分在競爭，在相互抵消。 前向串音的電感特性 當(dāng) “侵入 ”信號傳播時(shí)，它的時(shí)變磁場同樣會(huì)產(chǎn)生串音 ：具有電感特性的前向串音。幅值和平行線路間的距離成比例：距離越長，串音脈沖就越大。脈沖持續(xù)時(shí)間等於 “侵入 ”信號的切換時(shí)間。這意味著串音信號不會(huì)提前傳播，而是和 “侵入 ”信號同速并耦合入更多的能量。 前向串音的電容特性 前向串音表現(xiàn)為兩種相互關(guān)聯(lián)的特性：容性和感性。 這很類似於信號通過 “侵入者 ”時(shí)， “受害者 ”的反應(yīng)。 高速快艇對水產(chǎn)生兩種影響。在任何 “受害者 ”中的串音信號都可被分為前向串音信號和後向串音信號，這兩種信號部分地由於電容耦合和電感耦合引起。 在印刷電路板中，引起串音的線路通常稱為 “侵入者 ”。所以，如果附近有其它線路，當(dāng)信號沿一根導(dǎo)線傳播時(shí)，其電場和磁場將會(huì)影響到其它線路。 電磁波包括隨時(shí)間變化的電場和磁場。 串音由何引起？ 當(dāng)信號沿著印刷電路板的布線傳播時(shí)，其電磁波也沿著布線傳播，從集成電路芯片一端傳到線的另一端。不幸的是，這些特性是有害的，在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該盡量設(shè)法避開。 隨著切換速度的加快，現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)遇到了一系列難題，例如：信號反射、延遲衰落、串音、和電磁兼容失效等等。新器件性 能集成的高水平使得跨越隔離屏障能實(shí)現(xiàn)從前做不到的更復(fù)雜的操作。 結(jié)語 有很多器件可供設(shè)計(jì)人員選用，并使用在系統(tǒng)中地電位有很大差別的設(shè)計(jì)中。12 位 A/D 轉(zhuǎn)換的初始化 此器件的 4 條數(shù)字 I/O 線也是有用的，可被個(gè)別地規(guī)定為報(bào)告數(shù)字信號的狀態(tài)或輸出數(shù)字信號。4 個(gè)差分通道或 8 個(gè)單端通道 控制特性包括： ADS7870 與 ISO150一起工作得很好，并示于圖 6。所有這些功能都是通過一個(gè)串行數(shù)據(jù)口進(jìn)行控制的。 隔離用的多功能 IC 新的多功能數(shù)據(jù)采集 IC 使設(shè)計(jì)人員有機(jī)會(huì)在跨越隔離屏?xí)r完成多個(gè)任務(wù)。 INA2132 的差分輸入信號的擺幅可以高于或低于新參考電平。 INA2132 的下半部產(chǎn)生一個(gè) VS+電源的一半的輸出電壓。 圖 5示出在 ISO124輸入級的一個(gè)單電壓電源結(jié)合使用 1NA2132雙差分放大器，可將擺幅提升到輸入信號電平的全范圍。因此，輸入級的電源也必須隔離。 對隔離電壓的另一問題是輸入級所需的功率。輸出濾波器是一個(gè) Q 為 I、 3dB頻率為 50kHz的二極 Sallenkey級。圖 4 示出了降低系統(tǒng)其余部分中高頻噪聲污染的組合濾波方法。調(diào)制器工作在 500kHz的基頻上，所以高于 250kHz Ngquist頻率的輸入信號在輸出中呈現(xiàn)較低的頻率分量。輸出部分接收被調(diào)制的信號，把它變換回模擬電壓并去掉調(diào)制/解調(diào)過程中固有的紋波成分。 BurrBrown的 ISO124 使模擬隔離簡化。頻率響應(yīng) 模擬信號通常先要考慮： 模擬信號隔離 在很多系統(tǒng)中，模擬信 號必須隔離。在一個(gè)字節(jié)傳輸完成后，整個(gè)字節(jié)移入輸出鎖存，輸出鎖存將對已傳輸?shù)臄?shù)據(jù)字節(jié)去偏移。數(shù)據(jù)傳輸對外部鎖存使能信號是異步的。在此模式下，可傳送的數(shù)據(jù)率可達(dá) 2MBps。當(dāng) LE1 變低態(tài)時(shí)，數(shù)據(jù)字節(jié)開始傳輸穿越屏障。當(dāng) CONT引腳被置成低態(tài)時(shí)，在 LE1 信號的控制下，數(shù)據(jù)以同步模式被傳送穿越屏障。 這種配置將以 2MBps 的速率傳輸數(shù)據(jù)。光耦合器之間的傳播時(shí)間失配將導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏移，從而引起在接收端的數(shù)據(jù)誤差。容許的偏移度 隔離并行數(shù)據(jù)總線系統(tǒng) 并行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)總線的隔離將增加三個(gè)更主要的設(shè)計(jì)參量： 此器件甚至還包含了環(huán)路（ Loopback）測試功能，所以每個(gè)結(jié)點(diǎn)都可執(zhí)行自測試功能。此收發(fā)器可配制為半雙工和全雙工（見圖 2）。當(dāng)兩結(jié)點(diǎn)相隔一定距離時(shí)，情況就更是如此。這些系統(tǒng)由RS42 RS485 和 CANbus 標(biāo)準(zhǔn)描述。此電路可工作在 80MHz的數(shù)據(jù)率下。而加到通道 2A 端 Mode 引腳的低電平則把通道置成發(fā)送模式。加到 DIA 引腳的信號確定信號的流向。圖 1 示出 ISO150 的雙向應(yīng)用電路。因?yàn)?LED 需要的驅(qū)動(dòng)電流可以大于從 簡單邏輯輸出級可獲得的電流，所以往往需要特殊的驅(qū)動(dòng)電路。所以在早期必須為 LED 提供過量電流，以使隨時(shí)間推移仍能提供足夠的輸出光強(qiáng)?，F(xiàn)在有