Diseño de señales de alta velocidad: transmisión diferencial y mini coaxial cables

En el uso diario de productos electrónicos, es posible que escuches con frecuencia el concepto de "señal diferencial". En términos simples, la señal diferencial es una forma común de transmisión de señales de alta velocidad: dos conductores transmiten al mismo tiempo señales con amplitud igual y fase opuesta, y el extremo receptor recupera los datos originales al comparar la diferencia entre ambas. La ventaja de esta manera es que el ruido externo suele actuar simultáneamente en las dos líneas, y el receptor diferencial solo se centra en la diferencia entre ambas, lo que reduce significativamente el impacto del干扰 en la señal. Por eso, la transmisión diferencial se utiliza ampliamente en interfaces de alta velocidad como USB, HDMI, MIPI, etc.

Un, los puntos clave del transporte diferencial son:
Para garantizar que la transmisión diferencial funcione de manera óptima, es crucial mantener la "consistencia eléctrica" de los dos conductores, incluyendo la longitud, la impedancia y el modo de cableado lo más simétrico posible. Si hay asimetría, puede causar distorsión de la señal, tasa de errores más alta, e incluso incapacidad para transmitir datos de alta velocidad de manera estable. Por lo tanto, ya sea en el diseño de PCB o en la selección de cables, mantener la consistencia del par diferencial es la base para lograr una transmisión de señales de alta velocidad estable.

Por qué elegir un cable coaxial de extremo fino
En dispositivos compactos, como módulos de cámaras de teléfono, pantallas táctiles y sensores de articulaciones robóticas, los FPC o los cables trenzados tradicionales a menudo tienen dificultades para satisfacer simultáneamente las tres grandes exigencias de "alta frecuencia, resistencia a interferencias y pequeño espacio". En este caso, el cable coaxial extremadamente delgado (micro coaxial cable) muestra su ventaja: tiene una capa de blindaje metálico que reduce eficazmente la interferencia cruzada y las interferencias externas; la consistencia de impedancia es mejor, se pueden controlar los parámetros durante el proceso de fabricación, es adecuado para señales diferenciales de alta velocidad; su diámetro es extremadamente pequeño, generalmente solo 0.3mm ~ 0.5mm, adecuado para la disposición en espacios reducidos; tiene una capacidad de transmisión fuerte y puede soportar enlaces de datos de alta velocidad en GHz. Por esta razón, el cable coaxial extremadamente delgado se aplica cada vez más en el campo de la electrónica de consumo, la imagen médica y la automatización industrial.

Tres, escenarios de aplicación típicos
En aplicaciones prácticas, la combinación de transmisión diferencial con cables coaxiales extremadamente delgados puede mejorar significativamente la estabilidad de la señal: en sensores de imagen, la transmisión diferencial MIPI asegura una imagen clara y de alta velocidad; los dispositivos de imágenes médicas tienen exigencias muy altas en términos de baja tasa de errores y estabilidad de la señal; en dispositivos de automatización, como sensores de articulaciones de robots y módulos de control de movimiento, también dependen de señales diferenciales de alta velocidad para lograr comunicación y control precisos.

La transmisión diferencial es una medida clave para garantizar la estabilidad de las señales de alta velocidad, y el cable coaxial muy delgado es el medio ideal para lograr este método. En la búsqueda de dispositivos electrónicos modernos que sean delgados y rápidos, la combinación de estos dos se está convirtiendo en una tendencia de la industria, proporcionando una garantía fiable para la transmisión de datos de alta velocidad.
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