Signaalinterface

Signaalinterface is een verzamelterm voor de middelen en protocollen waarmee een elektrisch of elektronisch signaal tussen subsystemen kan worden overgedragen en geïnterpreteerd. Het omvat hardware zoals connectors, kabels, transceivers en isolatoren, maar ook softwarematige elementen zoals signaalformaten en timing. Het doel is om compatibiliteit en betrouwbaarheid te waarborgen bij systemen die verschillen in signaalniveaus, impedantie, datasnelheden en beveiliging.

Belangrijke functies van een signaalinterface zijn onder meer impedantieaanpassing, signaalconditioning (versterking, filtratie, niveauomzetting), galvanische isolatie ter bescherming en ruisbeperking, foutopsporing en synchronisatie. Interfaces kunnen analoog zijn (bijv. 0-10 V of 4-20 mA) of digitaal (bijv. RS-232, RS-485, CAN, USB, Ethernet). Optische of elektrische isolatoren worden vaak toegepast om isolatie te bieden bij lange afstanden of gevoelige elektronica.

Voorbeelden van veelgebruikte interfaces zijn de industriële 4-20 mA lus, CAN-bus in de automotive sector, RS-485/RS-232 voor seriële communicatie, USB en Ethernet voor dataprotollen, en video-interfaces zoals HDMI. Vaak worden interfaces aangevuld met signaalconditionering en beschermingsmaatregelen zoals galvanische isolatie via optocouplers of isolerende transceivers, en EMI/ESD-bescherming.

Ontwerpkeuzes voor een signaalinterface hangen af van de gewenste datasnelheid, afstand, omgeving en betrouwbaarheid. Belangrijke overwegingen zijn signaalintegriteit, kabelimpedantie, afscherming, aardlussen, common-mode spanningen, klok- en jittertolerantie en de benodigde beveiliging.

Toepassingen van signaalinterfaces bevinden zich in industriële automatisering, meet- en regeltechniek, medische apparatuur, automotive en consumentenelektronica. Het begrip is nauw verwant aan signaalconditioning, impedantie-matching, galvanische isolatie en data-transmissieprotocollen.