Buffer ແລະ driver ICs ຖືກໃຊ້ເພື່ອປົກປ້ອງສັນຍານ, ເພີ່ມຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງການຂັບລົດ ແລະ ຄວບຄຸມພາລະຫນັກໃນຫມວດເອເລັກໂຕຣນິກ. ສ່ວນໃຫຍ່ແລ້ວ buffer ຈະປັບປຸງການແຍກສັນຍານ, fan-out ແລະ ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງສັນຍານ, ໃນຂະນະທີ່ຜູ້ຂັບລົດຈັດໃຫ້ມີກະແສຫຼືแรงดันທີ່ສູງກວ່າສໍາລັບ relays, LEDs, MOSFETs, motors, long traces ຫຼື ສາຍສື່ສານ. ບົດຄວາມນີ້ສົມທຽບ buffer vs driver ICs, ປະເພດ, ໂປຣເເກຣມ, ການໃຊ້ການສື່ສານທີ່ແຕກຕ່າງກັນ ແລະ ປັດໄຈການເລືອກ.
ຄ1. Buffer / Driver ແມ່ນຫຍັງ?
ຄ2. ວິທີ ທີ່ Buffer / Driver ທໍາ ງານ
ຄ3. ປະເພດຂອງ Buffer ແລະ Driver Circuits
ຄ4. ການນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປຂອງ Buffers ແລະ Drivers
ຄ5. ການສື່ສານ ແລະ ຄວາມແຕກຕ່າງ
ຄ6. ວິທີເລືອກ Buffer ຫຼື Driver IC
ຄ7. ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]
Buffer / Driver ແມ່ນຫຍັງ?
buffer / driver ແມ່ນຫມວດເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ໃຊ້ເພື່ອສົ່ງສັນຍານຈາກສ່ວນຫນຶ່ງຂອງລະບົບໄປອີກສ່ວນຫນຶ່ງໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ຫມວດແຫຼ່ງອ່ອນແອ, ຊັກຊ້າ ຫຼືເຮັດໃຫ້ຫນັກເກີນໄປ. ມັນຊ່ວຍຮັກສາຄວາມຊື່ສັດຂອງສັນຍານເມື່ອສັນຍານຜ່ານຮອຍ PCB ຍາວ, ສາຍ, ລົດເມ ຫຼືອຸປະກອນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ຫຼາຍໆຢ່າງ.
buffer ສ່ວນໃຫຍ່ຈະແຍກຫມວດຫນຶ່ງອອກຈາກອີກຂັ້ນຕອນຫນຶ່ງແລະລົດຜົນກະທົບຂອງການโหลด. ຜູ້ ຂັບ ລົດ ຈະ ເພີ່ມ ຄວາມ ສາ ມາດ ຂອງ ກະ ແສ ຫລື voltage ຂອງ ສັນຍານ ເພື່ອ ວ່າ ຫມວດ ຄວບ ຄຸມ ພະ ລັງ ຕ່ໍາ ຈະ ສາ ມາດ ຂັບ ໄລ່ ພາ ລະ ຫນັກ ທີ່ ໃຫຍ່ ກວ່າ, ພາ ລະ ຫນັກ ທີ່ ໄວ ກວ່າ, LED, relays, MOSFETs, motor ຫລື ສາຍ ສື່ ສານ. ເຖິງແມ່ນວ່າ buffers ແລະ driver ມີຫນ້າທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ແຕ່ IC ຫຼາຍໆຊະນິດລວມເອົາລັກສະນະທັງສອງຢ່າງເຂົ້າກັນໃນອຸປະກອນດຽວ.
ຍົກຕົວຢ່າງ, pin microcontroller ບໍ່ຄວນຂັບລົດ motor, relay ຫຼື ສາຍສັນຍານຍາວໂດຍກົງ. ຜູ້ ຂັບ ລົດ ຫລື buffer ຈະ ຮັບ ມື ກັບ ພາ ລະ ໄຟ ໃນ ຂະ ນະ ທີ່ ປົກ ປ້ອງ ຜູ້ ຄວບ ຄຸມ ແລະ ຮັກ ສາ ສັນຍານ ໃຫ້ ຫມັ້ນ ຄົງ.
| ລາຍການ | Buffer | ຄົນຂັບລົດ |
|---|---|---|
| ຈຸດປະສົງຫຼັກ | ແຍກແລະຮັກສາຄຸນນະພາບຂອງສັນຍານ | ເພີ່ມຄວາມສາມາດໃນການຂັບໄລ່ກະແສ ຫຼື voltage |
| ພາລະຫນັກທໍາມະດາ | Logic inputs, ລົດເມ, ເສັ້ນ ໂມງ | ປະຕູ MOSFET, LEDs, relays, motors, long cables |
| ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງຜົນຜະລິດ | ພໍ ສົມ ຄວນ | ສູງກວ່າ |
| ຄວາມເປັນຫ່ວງຫຼັກ | Loading, fan-out, ຄວາມຊື່ສັດຂອງສັນຍານ | ກະແສ, ຄວາມຮ້ອນ, ຄວາມໄວຂອງການປ່ຽນແປງ, ການປົກປ້ອງ |
| ຕົວຢ່າງທົ່ວໄປ | 74HC125, 74HC244, SN74LVC series | ULN2003, MOSFET drivers, RS-485 drivers, motor drivers |
ວິທີ ທີ່ Buffer / Driver ທໍາ ງານ
buffer / driver ທໍາ ງານ ໂດຍ ການ ຮັບ ເອົາ ສັນຍານ input ແລະ ສ້າງ ມັນ ຄືນ ໃຫມ່ ໃນ output ດ້ວຍ ຄວາມ ເຂັ້ມ ແຂງ, ຄວາມ ຫມັ້ນຄົງ ແລະ ຄວາມ ສາມາດ ທີ່ ຈະ ຂັບ ໄລ່ ນ້ໍາຫນັກ ໄດ້ ດີກວ່າ. ພາຍໃນອຸປະກອນ, ຂັ້ນຕອນທີ່ອີງໃສ່ transistor ຈະດໍາເນີນສັນຍານໂດຍໃຊ້ເຕັກໂນໂລຊີ CMOS, BiCMOS ຫຼື bipolar ຂຶ້ນກັບຄວາມໄວ, แรงดัน ແລະ ກະແສທີ່ຕ້ອງການ. ຕາມປົກກະຕິແລ້ວດ້ານอินพุตຈະມີ impedance ສູງ, ຫມາຍຄວາມວ່າມັນດຶງເອົາກະແສໄຟຟ້າຈາກຫມວດແຫຼ່ງ. ສິ່ງນີ້ປ້ອງກັນການຫລຸດแรงดัน, ຫລຸດຜ່ອນການບິດເບືອນຂອງຮູບຮ່າງ, ແລະຮັກສາສັນຍານຕົ້ນສະບັບໃຫ້ຫມັ້ນຄົງ.
ຫຼັງຈາກທີ່ໄດ້ຮັບສັນຍານແລ້ວ, buffer / driver ຈະຈັດເງື່ອນໄຂແລະສົ່ງມັນໄປສູ່ຂັ້ນຕອນອອກທີ່ອອກແບບເພື່ອຮັບມືກັບພາລະຫນັກ. ຕາມປົກກະຕິແລ້ວຂັ້ນຕອນການຜະລິດນີ້ຈະເປັນ impedance ຕໍ່າແລະອາດໃຊ້ໂຄງສ້າງການດຶງຫຼືເປີດລະບາຍ. ຜົນຜະລິດ push-pull ສາມາດຊອກຫາແລະຈົມກະແສ, ຊຶ່ງປັບປຸງການເຄື່ອນໄຫວ, ເວລາລຸກຂຶ້ນ, ເວລາຕົກລົງ ແລະ ປະສິດທິພາບການປ່ຽນແປງ. ໃນຫມວດຂັບລົດທີ່ແຂງແຮງກວ່າ, ຂັ້ນຕອນການອອກຍັງສາມາດໃຫ້ກະແສສູງສຸດສໍາລັບພາລະຫນັກ capacitive ເຊັ່ນ MOSFET ຫຼື ປະຕູ IGBT.
buffer / driver ຍັງແຍກຫມວດແຫຼ່ງອອກຈາກພາລະຫນັກ, ດັ່ງນັ້ນການປ່ຽນແປງຂອງ capacitance, ຄວາມຕ້ອງການຂອງກະແສໄຟຟ້າ ຫຼື ສຽງດັງໄຟຟ້າຈະບໍ່ລົບກວນສັນຍານດັ້ງເດີມໂດຍກົງ. ອຸປະກອນທີ່ທັນສະໄຫມຫຼາຍຢ່າງລວມເຖິງລັກສະນະການປົກປ້ອງເຊັ່ນ ການປົກປ້ອງ ESD, ການຈໍາກັດກະແສໄຟຟ້າ ແລະ ການປິດຄວາມຮ້ອນເພື່ອປັບປຸງຄວາມໄວ້ວາງໃຈ. ໃນລະບົບຄວາມໄວສູງ, ປະສິດທິພາບຂຶ້ນຢູ່ກັບການຊັກຊ້າໃນການແຜ່ຂະຫຍາຍ, ເວລາລຸກຂຶ້ນ ແລະ ເວລາຕົກລົງ ເພາະສິ່ງເຫຼົ່ານີ້ກໍານົດວ່າສັນຍານສາມາດເຄື່ອນຍ້າຍຈາກอินพุตໄປຫາຜົນອອກໄດ້ໄວ ແລະ ຖືກຕ້ອງສໍ່າໃດ.
ປະເພດຂອງ Buffer ແລະ Driver Circuits
ຫມວດ buffer ແລະ driver ທີ່ແຕກຕ່າງກັນຖືກອອກແບບສໍາລັບລະດັບแรงดันສະເພາະ, ຄວາມໄວຂອງການປ່ຽນແປງ, ສະພາບສັນຍານ ແລະ ຄວາມຕ້ອງການຂອງພາລະຫນັກ. ບາງ ຢ່າງ ຖືກ ໃຊ້ ເພື່ອ ທໍາ ຄວາມ ສະອາດ ແລະ ເພີ່ມ ຄວາມ ເຂັ້ມ ແຂງ ໃຫ້ ແກ່ ສັນຍານ logic digital, ໃນ ຂະນະ ທີ່ ບາງ ຢ່າງ ໃຫ້ ກະ ແສ ທີ່ ຈໍາເປັນ ເພື່ອ ຂັບ ລົດເມ, LED, motor, transistor ພະລັງ ຫລື ເສັ້ນທາງ ສື່ສານ ທີ່ ມີ ຄວາມ ໄວ ສູງ.
| ປະເພດ | ຫນ້າທີ່ຫຼັກ | ການໃຊ້ທົ່ວໄປ | ຕົວຢ່າງອຸປະກອນ |
|---|---|---|---|
| Logic buffer | ເສີມສ້າງຫຼືແຍກສັນຍານ logic digital | MCU outputs, FPGA interfaces, clock lines, digital buses | 74HC125, 74HC244, SN74LVC series |
| ຊັບຊ້ອນສາມລັດ | ເພີ່ມສະຖານະຜົນຜະລິດ HIGH, LOW ແລະ high-impedance | ລົດເມທີ່ແບ່ງປັນ, ລະບົບຄວາມຈໍາ, microprocessor interface | 74HC125, 74HC244 |
| ຄົນຂັບລົດເມ | ຂັບ ລົດເມ digital ທີ່ ໃຫຍ່ ກວ່າ ຫລື ມີ logic input ຫລາຍ ຢ່າງ | Processor buses, memory interfaces, FPGA signal routing | 74LVC245, 74HC245 |
| ຊັບຊ້ອນທີ່ປ່ຽນລະດັບ | ການຖ່າຍທອດສັນຍານລະຫວ່າງแรงดัน logic ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ | ລະບົບแรงดันປະສົມ 1.8V, 3.3V ແລະ 5V | TXB/TXS series, SN74LVC series |
| Load driver | ອະນຸຍາດໃຫ້ຫມວດ logic ຄວບຄຸມພາລະຫນັກທີ່ມີກະແສສູງກວ່າ | Relays, LEDs, solenoids, motor ນ້ອຍ | ULN2003, ULN2803 |
| ຄົນຂັບລົດປະຕູ | ຂັບໄລ່ MOSFET, IGBT, GaN ຫຼື SiC power switches | ອຸປະກອນໄຟຟ້າ, motor drives, inverters, ລະບົບ EV | UCC27511, IR2110, ຄົນຂັບລົດປະຕູທີ່ແຍກຕ່າງຫາກ |
| Differential driver | ສົ່ງ ສັນຍານ ຜ່ານ ສາຍ ໂສ້ ທີ່ ມີ ສຽງ ດັງ ຫລື ໄກ | RS-485, CAN, LVDS, Ethernet, ເຄືອຂ່າຍອຸດສະຫະກໍາ | MAX485, SN65HVD series |
Digital Logic Buffers
Digital logic buffers ຈະສ້າງສັນຍານທີ່ສົ່ງອອກໃນຂະນະທີ່ລົດພາລະໄຟຟ້າໃນຫມວດແຫຼ່ງ. ມັນ ມີ ປະ ໂຫຍດ ເມື່ອ MCU, processor ຫລື FPGA pin ຫນຶ່ງ ຕ້ອງ ຂັບ ໄລ່ logic inputs, ຮອຍ PCB ຍາວ ຫລື ສາຍ ໂມງ.
Logic buffer ຊ່ວຍຮັກສາລະດັບแรงดันສູງ ແລະ ຕໍ່າ, ປັບປຸງ fan-out ແລະ ຫລຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງຂອງຂອບເຂດທີ່ຊ້າໆ ຫຼື ການປ່ຽນແປງທີ່ບໍ່ຫມັ້ນຄົງ. ຄອບຄົວ logic low-voltage ສະໄຫມໃຫມ່ຍັງມີປະໂຫຍດໃນລະບົບຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີການດໍາເນີນງານ 1.8V, 2.5V ຫຼື 3.3V.
ການ ຂັບ ລົດ ເມ ສາມ ລັດ ແລະ ຜູ້ ຂັບ ລົດເມ
Tri-state buffers ຈັດໃຫ້ມີສາມສະພາບຜົນອອກ: logic HIGH, logic LOW ແລະ high impedance. ສະພາບ impedance ສູງຈະຕັດຜົນອອກຈາກລົດເມ ເຊິ່ງອະນຸຍາດໃຫ້ອຸປະກອນຫຼາຍໆຢ່າງແບ່ງປັນສາຍສັນຍານດຽວກັນໂດຍບໍ່ຕ້ອງຕໍ່ສູ້ກັນ.
ຜູ້ ຂັບ ລົດເມ ຖືກ ໃຊ້ ເມື່ອ ສັນຍານ ຕ້ອງ ຂັບ ລົດ ຫລາຍ ຢ່າງ ຫລື ເດີນທາງ ຜ່ານ ລົດເມ digital ທີ່ ກວ້າງ ໄກ. ມັນ ເປັນ ເລື່ອງ ທໍາ ມະ ດາ ໃນ ລະບົບ ຄວາມ ຊົງ ຈໍາ, microprocessor interfaces, FPGA board ແລະ ສາຍ ຂໍ້ ມູນ ບ່ອນ ທີ່ ຄວາມ ເຂັ້ມ ແຂງ ແລະ ເວລາ ຂອງ ສັນຍານ ຕ້ອງ ຫມັ້ນຄົງ.
Buffers ທີ່ປ່ຽນລະດັບ
Level-shifting buffers ຖືກໃຊ້ເມື່ອສອງຫມວດເຮັດວຽກໃນแรงดัน logic ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຍົກຕົວຢ່າງ, sensor 1.8V ອາດຈໍາເປັນຕ້ອງສື່ສານກັບ 3.3V MCU, ຫຼືຜູ້ຄວບຄຸມ 3.3V ອາດຈໍາເປັນຕ້ອງຕິດຕໍ່ກັບອຸປະກອນ 5V.
ຖ້າບໍ່ມີການປ່ຽນລະດັບທີ່ເຫມາະສົມ, ສັນຍານອາດຈະບໍ່ບັນລຸຕາມມາດຕະຖານอินพุตຂອງອຸປະກອນຮັບ, ຫຼືດ້ານທີ່ມີแรงดันສູງກວ່າອາດທໍາລາຍຫມວດแรงดันຕ່ໍາ. ຊັບສົມບັດທີ່ປ່ຽນແປງລະດັບຊ່ວຍຮັກສາການສື່ສານທາງດ້ານເຫດຜົນທີ່ປອດໄພແລະຖືກຕ້ອງລະຫວ່າງອຸປະກອນທີ່ມີแรงดันປະສົມ.
Load Driver ICs
IC ຂອງ Load driver ອະນຸຍາດ ໃຫ້ ຫມວດ logic ທີ່ ມີ ພະລັງ ຕ່ໍາ ເພື່ອ ຄວບ ຄຸມ ນ້ໍາຫນັກ ທີ່ ສູງ ກວ່າ. pin microcontroller ບໍ່ສາມາດຂັບໄລ່ໂດຍກົງກັບ relay, solenoid, LED ຄວາມສະຫວ່າງສູງ ຫຼື motor ນ້ອຍໆ ເພາະພາລະຫນັກເຫຼົ່ານີ້ຕ້ອງການກະແສໄຟຟ້າຫຼາຍກວ່າ pin ສາມາດໃຫ້ໄດ້ຢ່າງປອດໄພ.
ອຸປະກອນ ດັ່ງ ເຊັ່ນ ULN2003 ແລະ ULN2803 ໃຊ້ ຂັ້ນ ຕອນ ຂອງ ຜູ້ ຂັບ ລົດ transistor ເພື່ອ ຮັບ ມື ກັບ ກະ ແສ ນ້ໍາຫນັກ ທີ່ ສູງ ກວ່າ. ມັນ ມີ ປະ ໂຫຍດ ໃນ ແຜ່ນ ຖ່າຍ ທອດ, ການ ຄວບ ຄຸມ LED, ຫມວດ ຂັບ ລົດ solenoid, ຂັ້ນ ຕອນ ຂອງ stepper motor ແລະ ລະບົບ ອັດຕະໂນມັດ ທີ່ ງ່າຍໆ.
ການນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປຂອງ Buffers ແລະ Drivers
Buffers ແລະ driver ຖືກ ໃຊ້ ເມື່ອ ສັນຍານ ຕ້ອງການ ຄວາມ ສາມາດ ຂັບ ລົດ ທີ່ ເຂັ້ມ ແຂງ ກວ່າ, ການ ແຍກ ຕົວ ທີ່ ດີກວ່າ, ເວລາ ທີ່ ສະອາດ ຫລື ການ ຄວບ ຄຸມ ພາລະ ຫນັກ ທີ່ ປອດ ໄພ. ໂປຣແກຣມທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃຊ້ປະເພດຂັບລົດທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂຶ້ນກັບຄວາມໄວຂອງສັນຍານ, ກະແສນ້ໍາຫນັກ, ລະດັບแรงดัน ແລະ ສະພາບແວດລ້ອມສຽງດັງ.
| ຂອບເຂດການສະຫມັກ | ປະເພດ Buffer ຫຼື Driver ທົ່ວໄປ | ເປັນຫຍັງຈຶ່ງໃຊ້ |
|---|---|---|
| Microcontroller ແລະ ຫມວດ GPIO | Logic buffer, level-shifting buffer | ປົກປ້ອງ pins MCU, ປັບປຸງ fan-out ແລະ ສອດຄ່ອງກັບລະດັບแรงดัน logic ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ |
| FPGA ແລະ processor interface | Logic buffer, ຄົນຂັບລົດເມ, clock buffer | ຮັກສາຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງເວລາ ແລະ ຫລຸດຜ່ອນພາລະຫນັກໃນສາຍໄຟຟ້າທີ່ມີຄວາມໄວສູງ |
| ລົດເມຄວາມຊົງຈໍາ ແລະ ຂໍ້ມູນ | ສາມ ລັດ, ຜູ້ ຂັບ ລົດເມ | ອະນຸຍາດໃຫ້ມີການຄວບຄຸມລົດເມທີ່ແບ່ງປັນແລະປ້ອງກັນການຂັດແຍ່ງຂອງສັນຍານລະຫວ່າງອຸປະກອນ |
| ຮອຍ PCB ແລະ ສາຍ ຍາວ | Line driver, differential driver | ເພີ່ມຄວາມເຂັ້ມແຂງໃຫ້ແກ່ສັນຍານ ແລະ ລົດຄວາມຮູ້ສຶກຂອງສຽງໃນໄລຍະຫ່າງໄກ |
| RS-485, CAN ແລະ ເຄືອຂ່າຍອຸດສະຫະກໍາ | Differential driver, transceiver | ປັບປຸງການປະຕິເສດສຽງ ແລະ ສະຫນັບສະຫນູນການສື່ສານທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຮຸນແຮງ |
| LED ແລະ ການຄວບຄຸມການຖ່າຍທອດ | Load driver, transistor array | ອະນຸຍາດໃຫ້ສັນຍານ logic ພະລັງຕ່ໍາຄວບຄຸມພາລະຫນັກທີ່ມີກະແສສູງກວ່າ |
| ການປ່ຽນ MOSFET ແລະ IGBT | ຄົນຂັບລົດປະຕູ | ໃຫ້ກະແສສູງສຸດສໍາລັບການປ່ຽນແປງທີ່ວ່ອງໄວ ແລະ ການສູນເສຍພະລັງງານຫນ້ອຍລົງ |
| ການຄວບຄຸມເຄື່ອງຈັກ ແລະ ເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກໄຟຟ້າ | ຄົນຂັບລົດ, ຄົນຂັບລົດປະຕູ | ຄວບຄຸມການໄຫຼຂອງກະແສ, ຄວາມໄວຂອງການປ່ຽນແປງ, ພະລັງແຮງ ແລະ ຫນ້າທີ່ການປົກປ້ອງ |
| ເຄື່ອງ ເອ ເລັກ ໂທຣນິກ ລົດ | CAN driver, gate driver, load driver | ສະຫນັບສະຫນູນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີສຽງດັງ, ການຄວບຄຸມທີ່ແຈກຢາຍ ແລະ ພາລະຫນັກທີ່ມີກະແສສູງ |
| ອຸປະກອນໄຟຟ້າ ແລະ inverters | MOSFET, IGBT, GaN ຫຼື SiC gate driver | ປັບປຸງປະສິດທິພາບການປ່ຽນແປງ, ປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນ ແລະ ການຄວບຄຸມລະດັບພະລັງງານ |
ການສື່ສານແລະຜູ້ຂັບລົດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ
ການ ສື່ສານ ແລະ ຜູ້ ຂັບ ລົດ ທີ່ ແຕກ ຕ່າງ ກັນ ຖືກ ໃຊ້ ເມື່ອ ສັນຍານ ຕ້ອງ ເດີນທາງ ຜ່ານ ສາຍ, ເຊື່ອມຕໍ່, ຮອຍ PCB ຍາວ ຫລື ສະພາບ ແວດ ລ້ອມ ທີ່ ມີ ສຽງ ດັງ ທາງ ໄຟຟ້າ. ແທນທີ່ຈະສົ່ງສັນຍານເປັນแรงดันດຽວທີ່ອ້າງເຖິງພື້ນດິນ, ຫຼາຍລະບົບໃຊ້ສັນຍານທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ບ່ອນທີ່ຜູ້ຮັບວັດແທກຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງສອງສາຍສັນຍານທີ່ຕື່ມກັນ.
ວິທີນີ້ຊ່ວຍປັບປຸງການປະຕິເສດສຽງດັງ, ຫລຸດຜ່ອນການແຊກແຊງແບບທໍາມະດາ ແລະ ສະຫນັບສະຫນູນການສົ່ງຂໍ້ມູນທີ່ຫມັ້ນຄົງໃນໄລຍະທາງໄກຫຼືຄວາມໄວສູງ.
ເປັນຫຍັງຜູ້ຂັບລົດທີ່ແຕກຕ່າງຈຶ່ງປັບປຸງການສື່ສານ
ໃນ ການ ສົ່ງ ສັນຍານ ທີ່ ສິ້ນ ສຸດ ດຽວ, ສຽງ ອຶກ ກະ ທຶກ ຢູ່ ພື້ນ ດິນ ຫລື ສາຍ ສັນຍານ ສາມາດ ລົບ ກວນ volt ທີ່ ໄດ້ ຮັບ ໂດຍ ກົງ. ໃນ ການ ສົ່ງ ສັນຍານ ທີ່ ແຕກ ຕ່າງ, ສຽງ ພາຍ ນອກ ມັກ ຈະ ເຂົ້າ ຮ່ວມ ທັງ ສອງ ແຖວ ໃນ ວິທີ ທີ່ ຄ້າຍຄື ກັນ. ເນື່ອງ ຈາກ ຜູ້ ຮັບ ອ່ານ ຄວາມ ແຕກ ຕ່າງ ລະ ຫວ່າງ ສອງ ແຖວ, ສຽງ ທໍາ ມະ ດາ ສ່ວນ ຫລາຍ ຈະ ຖືກ ປະຕິ ເສດ. ດ້ວຍເຫດນີ້ຈຶ່ງມີການນໍາໃຊ້ລະບົບອຸດສາຫະກໍາ, ລົດ, ຄອມພິວເຕີ ແລະ ລະບົບສື່ສານ.
| Interface | ປະເພດຄົນຂັບລົດທົ່ວໄປ | ຜົນປະໂຫຍດຫຼັກ |
|---|---|---|
| RS-485 | Differential line driver | ການສື່ສານທາງອຸດສະຫະກໍາທາງໄກແລະຕ້ານທານສຽງ |
| ກະປ໋ອງ | Differential transceiver | ການສື່ສານທາງອິນເຕີເນັດຂອງຍານພາຫະນະແລະອຸດສະຫະກໍາທີ່ຫມັ້ນຄົງ |
| LVDS | Low-voltage differential driver | ສັນຍານລະດັບຄວາມໄວສູງ, ສຽງດັງຕ່ໍາ |
| USB | Differential signaling driver | ການຖ່າຍທອດຂໍ້ມູນແບບຕໍ່ເນື່ອງທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ |
| ອີເທີເນັດ | ການສົ່ງສັນຍານຊັ້ນທາງກາຍະພາບທີ່ແຕກຕ່າງກັນ | ການສື່ສານທາງສາຍຍາວ ແລະ ການເຊື່ອມຕໍ່ເຄືອຂ່າຍ |
| PCIe / SATA | ຜູ້ ຂັບ ລົດ ທີ່ ແຕກ ຕ່າງ ກັນ ຄວາມ ໄວ ສູງ | ອັດຕາຂໍ້ມູນສູງ ແລະ ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງສັນຍານທີ່ຄວບຄຸມໄດ້ |
ວິທີເລືອກ Buffer ຫຼື Driver IC
ການເລືອກ buffer ຫຼື driver IC ທີ່ຖືກຕ້ອງແມ່ນຂຶ້ນຢູ່ກັບແຫຼ່ງສັນຍານ, ປະເພດພາລະຫນັກ, ລະດັບแรงดัน, ຄວາມໄວໃນການປ່ຽນແປງ, ກະແສໄຟຟ້າ ແລະ ສະພາບແວດລ້ອມ PCB. ຕາມ ປົກກະຕິ ແລ້ວ ຈະ ໃຊ້ logic buffer ເພື່ອ ປົກ ປ້ອງ ແລະ ເພີ່ມ ຄວາມ ເຂັ້ມ ແຂງ ໃຫ້ ແກ່ ສັນຍານ, ໃນ ຂະນະ ທີ່ ຜູ້ ຂັບ ລົດ ຖືກ ໃຊ້ ເມື່ອ ຫມວດ ຕ້ອງ ຄວບ ຄຸມ ນ້ໍາ ຫນັກ ທີ່ ຫນັກ ກວ່າ, ຮອຍ ທີ່ ຍາວ ນານ, ສາຍ ໂສ້, ປະ ຕູ MOSFET, relays, LED ຫລື motors.
ວິທີເລືອກ buffer ຫຼື driver IC ທີ່ຖືກຕ້ອງ
| ຄວາມ ຕ້ອງການ ການ ອອກ ແບບ | ການ ເລືອກ ທີ່ ດີກວ່າ | ສິ່ງທີ່ຕ້ອງກວດເບິ່ງ |
|---|---|---|
| ສັນຍານຫນຶ່ງຂັບໄລ່ຫຼາຍຂໍ້ມູນ logic | Logic buffer | Fan-out, input capacitance, output current |
| ອຸປະກອນຫຼາຍຢ່າງແບ່ງປັນລົດເມດຽວກັນ | ຊັບຊ້ອນສາມລັດ | ເປີດການຄວບຄຸມ, ສະພາບ impedance ສູງ, ຄວາມສ່ຽງຕໍ່ຄວາມຂັດແຍ່ງຂອງລົດເມ |
| MCU ຫຼື FPGA ເຊື່ອມຕໍ່ກັບລະດັບแรงดันທີ່ແຕກຕ່າງກັນ | ຊັບຊ້ອນທີ່ປ່ຽນລະດັບ | Input/output voltage range, logic thresholds |
| ສັນຍານເດີນທາງຜ່ານຮອຍ PCB ທີ່ຍາວ | ຄົນຂັບລົດເມ ຫຼື ຄົນຂັບລົດແຖວ | ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງການຂັບໄລ່, ການຊັກຊ້າໃນການຂະຫຍາຍພັນ, ການສິ້ນສຸດ |
| ສັນຍານເດີນທາງຜ່ານສາຍໂສ້ ຫຼື ສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີສຽງດັງ | Differential driver | RS-485, CAN, LVDS, ພູມຕ້ານທານສຽງ, ຄວາມຍາວຂອງສາຍໂສ້ |
| Logic pin ຄວບຄຸມການຖ່າຍທອດ, LED ຫຼື solenoid | Load driver | ກະແສໄຟຟ້າ, clamp diode, ການລະບາຍຄວາມຮ້ອນ |
| ສັນຍານ PWM ຄວບຄຸມ MOSFET ຫຼື IGBT | ຄົນຂັບລົດປະຕູ | ກະແສສູງສຸດ, แรงดันປະຕູ, ຄວາມໄວຂອງການປ່ຽນແປງ |
| ໂມງຄວາມໄວສູງຫຼືສັນຍານຂໍ້ມູນຕ້ອງການເວລາທີ່ສະອາດ | ຊັບເຟີຄວາມໄວສູງ | Skew, jitter, rise / fall time, layout quality |
ສໍາລັບສັນຍານ logic ງ່າຍໆ, ໃຫ້ກວດເບິ່ງຄວາມເຂົ້າກັນຂອງแรงดัน ແລະ fan-out ກ່ອນ. ສໍາລັບພາລະຫນັກທີ່ມີກະແສສູງ ຫຼື ຄວາມໄວສູງ, ໃຫ້ກວດເບິ່ງກະແສໄຟຟ້າ, ລະດັບຄວາມຮ້ອນ, ການຊັກຊ້າໃນການແຜ່ຂະຫຍາຍ, ຄວາມໄວຂອງຂອບເຂດ ແລະ ຂໍ້ຮຽກຮ້ອງຂອງແຜນການ.
ການແກ້ໄຂບັນຫາ
| ບັນຫາທົ່ວໄປ | ສາເຫດ | ຜົນກະທົບ | ການແກ້ໄຂ |
|---|---|---|---|
| ສຽງດັງສັນຍານ ແລະ ການສະທ້ອນສະທ້ອນ | ການສິ້ນສຸດທີ່ບໍ່ເຫມາະສົມ ຫຼື impedance ບໍ່ສອດຄ່ອງ | ການບິດເບືອນສັນຍານ ແລະ ຄວາມຜິດພາດໃນການສື່ສານ | ໃຊ້ການສິ້ນສຸດທີ່ເຫມາະສົມ ແລະ ການຄວບຄຸມເສັ້ນທາງ impedance |
| ຄົນຂັບລົດຮ້ອນເກີນໄປ | ກະແສໄຟຟ້າເກີນໄປ, ຄວາມເຢັນບໍ່ດີ ຫຼື ຄະແນນແພັກເກດບໍ່ພຽງພໍ | ການປິດຄວາມຮ້ອນ ຫຼື ອຸປະກອນເສື່ອມເສຍ | ຫລຸດຜ່ອນກະແສພາລະຫນັກ, ປັບປຸງການລະບາຍຄວາມຮ້ອນ ຫຼືເລືອກຄົນຂັບລົດທີ່ມີຄະແນນສູງກວ່າ |
| ຄວາມຜິດພາດໃນເວລາ | ການຊັກຊ້າໃນການແຜ່ຂະຫຍາຍຫຼາຍເກີນໄປ, ບິດເບືອນ ຫຼື ເສັ້ນທາງບໍ່ດີ | ຄວາມລົ້ມເຫລວຂອງການປະສານງານແລະຂໍ້ຜິດພາດຂອງຂໍ້ມູນ | ໃຊ້ຄົນຂັບລົດທີ່ໄວຂຶ້ນ, ສອດຄ່ອງກັບຄວາມຍາວຂອງຮອຍແລະປັບປຸງເສັ້ນທາງ |
| ສຽງ ດັງ ແລະ EMI | ພື້ນດິນບໍ່ດີ, ອັດຕາຂອບເຂດໄວ ຫຼື decoupling ອ່ອນແອ | ສັນຍານການສໍ້ໂກງແລະການແຊກແຊງ | ປັບປຸງພື້ນດິນ, ການປ້ອງກັນ, ການແຍກ, ແລະ ການແຍກແບບແຜນ |
ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]
Q1. fan-out ມີຜົນກະທົບແນວໃດຕໍ່ການເລືອກ buffer ຫຼື driver?
ການ fan-out ສູງ ຈະ ເພີ່ມ ຄວາມ ສາມາດ ຂອງ ນ້ໍາຫນັກ ແລະ ຄວາມ ຕ້ອງການ ໃນ ປະຈຸ ບັນ. logic buffer ຊ່ວຍ ໃຫ້ ສັນຍານ ຫນຶ່ງ ຂັບ ໄລ່ ຂໍ້ ມູນ ຫລາຍ ຢ່າງ ໂດຍ ບໍ່ ມີ ລະດັບ logic ທີ່ ອ່ອນ ແອ, ຂອບ ເຂດ ທີ່ ຊ້າໆ ຫລື ຄວາມ ບໍ່ ຫມັ້ນຄົງ ໃນ ເວລາ.
Q2. ເມື່ອໃດຄວນໃຊ້ tri-state buffer ແທນ buffer ມາດຕະຖານ?
ໃຊ້ tri-state buffer ເມື່ອອຸປະກອນຫຼາຍໆເບື້ອງແບ່ງປັນລົດເມດຽວກັນ. ສະພາບ impedance ສູງ ຂອງ ມັນ ຈະ ຕັດ ສາຍ ແລະ ປ້ອງ ກັນ ອຸປະກອນ ສອງ ຢ່າງ ຈາກ ການ ຂັບ ລົດ ໃນ ເວລາ ດຽວ ກັນ.
Q3. ເປັນຫຍັງຮອຍຍາວຫຼືສາຍໂສ້ຈຶ່ງຈໍາເປັນຕ້ອງມີຄົນຂັບລົດແຖວຫຼືຄົນຂັບລົດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ?
ເສັ້ນທາງສັນຍານຍາວເພີ່ມຄວາມສາມາດ, ການຮັບເອົາສຽງດັງ, impedance ບໍ່ສອດຄ່ອງ ແລະ ການສູນເສຍສັນຍານ. ຜູ້ ຂັບ ລົດ ແຖວ ເພີ່ມ ຄວາມ ເຂັ້ມ ແຂງ ໃຫ້ ແກ່ ສັນຍານ, ໃນ ຂະນະ ທີ່ ຜູ້ ຂັບ ລົດ ທີ່ ແຕກ ຕ່າງ ກັນ ຈະ ພັດທະນາ ການ ປະຕິ ເສດ ສຽງ ດັງ ໃນ ໄລຍະ ໄກ.
Q4. ປັດໄຈອັນໃດທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດເມື່ອເລືອກ buffer ຫຼື driver IC?
ກວດເບິ່ງ voltage supply, logic thresholds, output current, propagation delay, rise / fall time, output structure, package rating, thermal limits ແລະ features protection.
Q5. ເປັນຫຍັງຄົນຂັບລົດທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງຈຶ່ງເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຮ້ອນເກີນໄປຫຼືຜິດພາດເວລາ?
ຄົນຂັບລົດທີ່ມີກະແສບໍ່ພຽງພໍ, ຂອບເຂດຄວາມຮ້ອນບໍ່ດີ ຫຼືການຊັກຊ້າໃນການແຜ່ຂະຫຍາຍຫຼາຍເກີນໄປອາດຮ້ອນເກີນໄປ, ປ່ຽນຊ້າເກີນໄປ, ບິດເບືອນຂອບເຂດ ຫຼືເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຜິດພາດໃນການປະສານກັນໃນຫມວດຄວາມໄວສູງ.
