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- ELETTRONICA OGGI 431 - OTTOBRE 2013
COMPONENTS
ISOLATORI
Interfacce isolate
differenziali
P
er trasferire i segnali attraverso le
interfacce I/O si usano spesso degli
isolatori che servono a impedire che
vi sia il passaggio fisico della corrente
pur garantendo la massima fedeltà nel
transito della forma d’onda dei simboli
da una parte all’altra. In quest’impiego
si suole spesso chiamarli optoaccop-
piatori perché fungono sia da isolanti
elettrici che da accoppiatori ottici con
entrambi i vantaggi.
Ci sono due modi per trasferire i simboli
e cioè spostando i loro fronti di salita e
discesa insieme oppure singolarmente
e nei due casi si parla di trasferimento
differenziale o single-ended. In pratica,
si può scegliere se riprodurre un impul-
so positivo per ogni gradino di salita e
un impulso negativo per ogni discesa oppure due impulsi
positivi nei gradini di salita e un solo impulso positivo nei
gradini di discesa. Nel primo caso la media degli impulsi ha
energia nulla ma l’ampiezza picco-picco è maggiore mentre
nel secondo caso c’è solo un livello di ampiezza da ricono-
scere ma è maggiore l’energia da trasferire e quindi aumen-
tano i consumi. In pratica, nella modalità singola il ricevitore
può essere disegnato come un semplice contatore che
riproduce un fronte di salita quando arrivano due impulsi
vicini o un fronte di discesa se c’è un solo impulso con una
media di tre impulsi ogni due gradini mentre nella modalità
differenziale il ricevitore deve preoccuparsi di riconoscere
la polarità degli impulsi all’ingresso ma la media è di un
impulso a gradino. Di conseguenza, nella modalità singola
è necessaria una corrente continua di polarizzazione più
alta ma la semplicità del disegno circuitale può essere molto
conveniente nelle applicazioni a minor velocità di trasmis-
sione. Nella modalità differenziale, per contro, la media nulla
dell’energia riduce le emissioni a radiofrequenza e rende
il circuito maggiormente immune al rumore elettronico,
due vantaggi che si evidenziano nelle trasmissioni ad alta
velocità. C’è anche un altro vantaggio perché per trasferire
e riconoscere un doppio fronte di salita e discesa ci vuole
meno tempo usando due impulsi e più tempo usandone tre
e perciò la modalità differenziale riduce anche il tempo di
propagazione dei simboli dei segnali attraverso l’interfaccia.
Quando le prestazioni da soddisfare sono impegnative,
dunque, la modalità differenziale conviene per la mag-
Lucio Pellizzari
Nel trasferimento dei simboli gli isolatori
digitali in modalità differenziale sono più
veloci rispetto agli accoppiatori ottici e offrono
le medesime caratteristiche di robustezza in
dimensioni molto più contenute
Fig. 1 – Nel trasferimento differenziale dei simboli l’energia media è nulla ma l’ampiezza picco-
picco è maggiore mentre se si utilizza una sola forma d’onda si semplifica il disegno a livello circu-
itale ma aumentano i consumi
