我們知道，在電路系統的各個子模塊進行數據交換時可能會存在一些問題導緻信号無法正常、高質量地“流通”，例如有時電路子模塊各自的工作時序有偏差（如CPU與外設）或者各自的信号類型不一緻（如傳感器檢測光信号）等，這時我們應該考慮通過相應的接口方式來很好地處理這個問題。

下面就電路設計中7個常用的接口類型的關鍵點進行說明一下。

1、TTL電平接口

TTL（Transistor Transistor Logic）即晶體管-晶體管邏輯，TTL電平信号由TTL器件産生。TTL器件是數字集成電路的一大門類。

TTL電平信号被利用的最多是因為通常數據表示采用二進制規定， 5V等價于邏輯"1"，0V等價于邏輯"0"，這被稱做TTL（晶體管-晶體管邏輯電平）信号系統，這是計算機處理器控制的設備内部各部分之間通信的标準技術。  

TTL電平信号對于計算機處理器控制的設備内部的數據傳輸是很理想的，首先計算機處理器控制的設備内部的數據傳輸對于電源的要求不高以及熱損耗也較低，另外TTL電平信号直接與集成電路連接而不需要價格昂貴的線路驅動器以及接收器電路。

再者，計算機處理器控制的設備内部的數據傳輸是在高速下進行的，而TTL接口的操作恰能滿足這個要求。

TTL型通信大多數情況下，是采用并行數據傳輸方式，而并行數據傳輸對于超過10英尺的距離就不适合了。這是由于可靠性和成本兩面的原因。

因為在并行接口中存在着偏相和不對稱的問題，這些問題對可靠性均有影響；另外對于并行數據傳輸，電纜以及連接器的費用比起串行通信方式來也要高一些。

2、CMOS電平接口

許多人都知道的是，正常情況下CMOS的功耗和抗幹擾能力遠優于TTL。但是！鮮為人知的是，在高轉換頻率時，CMOS系列實際上卻比TTL消耗更多的功率，至于為什麼是這樣，請去問半導體物理理論吧。

由于CMOS的工作電壓目前已經可以很小了，有的FPGA内核工作電壓甚至接近1.5V，這樣就使得電平之間的噪聲容限比TTL小了很多，因此更加加重了由于電壓波動而引發的信号判斷錯誤。

衆所周知，CMOS電路的輸入阻抗是很高的，因此，它的耦合電容容量可以很小，而不需要使用大的電解電容器了。由于CMOS電路通常驅動能力較弱，所以必須先進行TTL轉換後再驅動ECL電路。此外，設計CMOS接口電路時，要注意避免容性負載過重，否則的話會使得上升時間變慢，而且驅動器件的功耗也将增加（因為容性負載并不耗費功率）。

TTL電路與CMOS電路比較

（1）TTL電路是電流控制器件，而CMOS電路是電壓控制器件。

（2）TTL電路的速度快，傳輸延遲時間短(5-10ns)，但是功耗大。

（3）CMOS電路的速度慢，傳輸延遲時間長(25-50ns)，但功耗低。

3、ECL電平接口

這可是計算機系統内部的老朋友啊！因為它的速度“跑”得夠快，甚至可以跑到幾百MHz！這是由于ECL内部的BJT在導通時并沒有處于飽和狀态，這樣就可以減少BJT的導通和截止時間，工作速度自然也就可以提上去了。

But，這是要付出代價的！它的緻命傷：功耗較大！它引發的EMI問題也就值得考慮了，抗幹擾能力也就好不到哪去了，要是誰能夠折中好這兩點因素的話，那麼他（她）就該發大财了。還有要注意的是，一般ECL集成電路是需要負電源供電的，也就是說它的輸出電壓為負值，這時就需要專門的電平移動電路了。

4、RS-232電平接口

玩電子技術的基本沒有誰不知道它的了（除非他或她隻是電子技術專業的“門外漢”）。它是低速串行通信接口标準，要注意的是，它的電平标準有點“反常”：高電平為-12V，而低電平為 12V。

So，當我們試圖通過計算機與外設進行通信時，一個電平轉換芯片MAX232自然是少不了的了。但是我們得清醒地意識到它的一些缺點，例如數據傳輸速度還是比較慢、傳輸距離也較短等。

5、差分平衡電平接口

它是用一對接線端A和B的相對輸出電壓（uA-uB）來表示信号的，一般情況下，這個差分信号會在信号傳輸時經過一個複雜的噪聲環境，導緻兩根線上都産生基本上相同數量的噪聲，而在接收端将會把噪聲的能量給抵消掉，因此它能夠實現較遠距離、較高速率的傳輸。

工業上常用的RS-485接口采用的就是差分傳輸方式，它具有很好的抗共模幹擾能力。

6、光隔離接口

光電耦合是以光信号為媒介來實現電信号的耦合和傳遞的，它的“好處”就是能夠實現電氣隔離，因此它有出色的抗幹擾能力。在電路工作頻率很高的條件下，基本隻有高速的光電隔離接口電路才能滿足數據傳輸的需要。

有時為了實現高電壓和大電流的控制，我們必須設計和使用光隔離接口電路來連接如上所述的這些低電平、小電流的TTL或CMOS電路，因為光隔離接口的輸入回路和輸出回路之間可以承受幾千伏特的高壓，足以滿足一般的應用了。此外，光隔離接口的輸入部分和輸出部分必須分别采用獨立的電源，否則的話還是有電氣聯系，也就不叫隔離了。

7、線圈耦合接口

它的電氣隔離特性好，但是允許的信号帶寬有限。例如變壓器耦合，它的功率傳輸效率是非常高的，輸出功率基本接近其輸入功率，因此，對于一個升壓變壓器來說，它可以有較高的輸出電壓，但是卻隻能給出較低的電流。

此外，變壓器的高頻和低頻特性并不讓人樂觀，但是它的最大特點就是可以實現阻抗變換，當匹配得當時，負載可以獲得足夠大的功率，因此，變壓器耦合接口在功率放大電路設計中很“吃香”。

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