差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸有什么區(qū)別

隔離器的主要功能是傳遞某種形式的信息。 防止電流流動(dòng)的電氣屏障。隔離器結(jié)構(gòu) 來自阻斷電流的絕緣材料，帶有耦合 元素在屏障的兩側(cè)。信息通常在之前編碼 通過耦合元件穿過屏障傳輸。

ADI公司的耦合器數(shù)字隔離器使用芯片級(jí)微變壓器 作為耦合元件，在高位傳輸數(shù)據(jù) 優(yōu)質(zhì)聚酰亞胺絕緣屏障。數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬煞N主要方法 已用于i耦合器隔離器：?jiǎn)味撕筒罘帧?數(shù)據(jù)傳輸方案的選擇涉及工程權(quán)衡 優(yōu)化最終產(chǎn)品的所需特性。

在單端數(shù)據(jù)傳輸中，變壓器與 初級(jí)繞組接地。對(duì)輸入信號(hào)中的邏輯轉(zhuǎn)換進(jìn)行編碼 進(jìn)入始終為正極性的脈沖，相對(duì)于地面，在 發(fā)射機(jī)芯片。這也被稱為“一脈沖兩個(gè)脈沖”，因?yàn)?上升沿編碼為兩個(gè)連續(xù)脈沖，而下降沿為 由單個(gè)脈沖表示（見圖1頂部）。另一邊的接收器 隔離柵的一側(cè)接收信號(hào)并確定是否一個(gè)或 發(fā)送了兩個(gè)脈沖;然后，它相應(yīng)地重建輸出。

差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸以真正的差分方式使用變壓器。 在這種情況下，當(dāng)檢測(cè)到輸入邊沿時(shí)，始終發(fā)送單個(gè)脈沖， 但脈沖的極性決定了躍遷是上升還是下降 （圖 1 的下半部分）。接收器是真正的差分，并更新 輸出基于脈沖極性。

圖1.單端與差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸

單端方法的主要優(yōu)點(diǎn)之一是電流更低 低數(shù)據(jù)速率下的消耗。這是因?yàn)椴罘纸邮掌?需要比 CMOS 施密特觸發(fā)器更大的直流偏置電流 單端接收器。然而，差異化方法的 在更高的吞吐率下提供功率有兩個(gè)原因：驅(qū)動(dòng)器級(jí)別和數(shù)量 的豆類。變壓器的驅(qū)動(dòng)電平可以降低，因?yàn)?接收器只需要確定極性而不是存在 單脈沖或雙脈沖。平均而言，單端系統(tǒng)需要 每個(gè)邊沿 1.5 個(gè)脈沖，而差分傳輸每個(gè)邊沿需要一個(gè)脈沖 邊緣（減少 33%）。

降低驅(qū)動(dòng)電平和減少脈沖也降低了射頻輻射。排放 當(dāng)電源中的電流脈沖引起 印刷電路板結(jié)構(gòu)。由于脈沖較少，并且能量 每個(gè)脈沖較低，產(chǎn)生的RF輻射顯著降低。

與單端傳輸相比，差分傳輸還有另外兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：傳播 延遲和抗噪性。在單端方法中，單端和雙端 脈沖必須具有特定的定時(shí)關(guān)系和接收器 必須在一定時(shí)間窗口內(nèi)分析脈沖。這些要求 對(duì)編碼和解碼施加約束，最終限制 通過設(shè)備的傳播延遲。這反過來又限制了整體吞吐量 該部分可以實(shí)現(xiàn)。差異化方法的約束較少 由于始終使用單個(gè)脈沖，因此傳播延遲較低且 吞吐量更高。

雖然差分接收器能夠可靠地檢測(cè)發(fā)射器發(fā)送的差分信號(hào)，但它會(huì)抑制不需要的共模 噪聲通常存在于隔離系統(tǒng)中，導(dǎo)致更高的共模瞬變抗擾度（CMTI）。差分 接收器也不太容易受到電源噪聲的影響，從而具有更高的抗噪性。光耦合器設(shè)計(jì)中使用的LED 本質(zhì)上是單端的，這導(dǎo)致光耦合器通常表現(xiàn)出較差的CMTI性能。與光耦合器相比，差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸為i耦合器數(shù)字隔離器提供了額外的性能提升。

數(shù)據(jù)傳輸方法是設(shè)計(jì)人員優(yōu)化數(shù)字隔離器性能的一個(gè)選項(xiàng)。擁有真正的 差分耦合元件作為i耦合器技術(shù)的基礎(chǔ)，在這方面提供了極大的靈活性，其中光耦合器和 電容耦合器件通常無法匹配。

審核編輯：郭婷