Завершение экранированной / экранированной витой пары правильно

Теоретически, я не вижу проблемы, если у витой пары есть конец кабеля, который:

Единственный резистор (R), который соответствует характеристическому сопротивлению кабеля, размещенного на двух концах пары, или,
Два резистора ( ) через два конца пары с центральной точкой, связанной также с экраном / экраном. $\dfrac{R}{2}$

введите описание изображения здесь

Практически, просматривая таблицы данных, я склонен видеть вариант 2 больше, чем вариант 1.

Сегодня мне пришлось использовать вариант 2, потому что вариант 1 вызвал заметную задержку во времени (около 2 или 3 нс) между двумя проводниками более 50 м кабеля. Это удивило меня, и мне интересно, почему это должно быть так. Сигнал, который я вел на одном конце, имел логический уровень около 2 В и был очень сбалансированным по природе (без заметной разницы во времени или заметной разности амплитуд).

Вопрос - почему вариант 2 должен быть лучше, чем вариант 1 в описанной мною установке, и возможно ли теоретически, что-то лучше в варианте 2?

cables high-speed characteristic-impedance twisted-pair Энди ака
источник

Какова частота сигнала?

Deadude

его 80 Мбит / с с гарантированным переходом каждые 6 бит

Энди ака

Для варианта 1 резистор находится в конфигурации с подтягиванием или последовательно?

ZeqL

@zeqL Ни один из них не находится на концах двух витых проводов.

Энди ака

Вы уверены, что данные хороши на стороне получателя? (проверено с помощью BERT или аналогичного)?

Рольф Остергаард

Ответы:

Схема № 1 прерывает только сигнал дифференциального режима, а не общий режим.

Схема № 2 завершает как дифференциальный, так и общий режим.

Даже с идеально симметричным дифференциальным выходным сигналом в кабеле будет то, что мы называем «преобразованием дифференциального сигнала в синфазное». Таким образом, в приемнике у вас будет как общий режим, так и дифференциальный режим.

Одним из источников этого является различная задержка распространения для двух сигналов пары (несоответствие длины и другие эффекты). Вы измеряете это до 2-3 нс, так что вы знаете, что это там.

В приемнике сигнал синфазного сигнала не видит окончания и отражается 100% (удвоение напряжения) со схемой # 1. В схеме # 2 часть этой энергии поглощается нагрузочными резисторами (обратите внимание, что согласование синфазного сопротивления может быть не идеальным, но оно определенно лучше, чем в схеме # 1).

Я выполнил быструю симуляцию, чтобы показать эффект двух схем терминации с перекосом 2ns в идеальной конфигурации. Убедитесь сами, какая разница.

Схема № 1 только с дифференциальным режимом завершения.

Схема № 2 с дифференциальной и синфазной нагрузкой.

Обновить:

Есть немного больше деталей в этом сообщении в блоге, которое я написал, в то время как я был в этом:

http://www.ee-training.dk/tip/terminating-a-twisted-pair-cable.htm

Обновление 2:

Я поменял график для схемы № 1 на правильный. Думаю, вы не заметите разницу, но симуляция не была выполнена правильно.

Рольф Остергаард
источник

теперь это звучит разумно +1

Энди ака

@ Andy aka: Спасибо. Очевидно, я не могу точно знать, каково объяснение в вашем конкретном случае, но это может объяснить то, что вы видите. Кстати: если вы хотите немного больше деталей, я использовал эту проблему и для поста в блоге, пока я занимался этим. Не уверен точно, как правила для ссылки на это здесь, хотя.

Рольф Остергаард

Не проблема. Пожалуйста, свяжите сообщение в блоге, и я прочитаю его. Рольф

Энди,

Я читал блог, но ваша симуляция имеет недостатки в схеме 1. Я не говорю, что это сильно влияет на правильность ответа, но, возможно, вы можете пересмотреть это. Каким симулятором вы пользовались? Я очень счастлив попробовать это, если это бесплатно! Спасибо за ваши усилия в этом, это ценится Рольф.

Энди ака

Я исправил ошибку 50R-> 100R в сюжете и здесь, и в посте блога. Спасибо за обнаружение ошибки. Результаты не сильно отличаются - возможно, поэтому я не уловил ошибку самостоятельно. Симулятор Cadence SigXplorer (= не бесплатный). Вы должны быть в состоянии сделать то же самое со Spice, если у вас много времени. Полное раскрытие: Cadence спонсирует использование SigXplorer для курсов СИ, которые я преподаю по всему миру.

Рольф Остергаард

Одна потенциальная проблема - это электромагнитные помехи - в варианте 1 вы, по сути, создаете антенну с магнитной петлей, которая будет воспринимать гораздо больше шума, чем в варианте 2, где намного больше индуцированного шума заземляется через резисторы.

Юрий
источник

Как это может быть так с экранированным кабелем витой пары. И почему это было бы иначе для варианта 2.

Энди aka

Эффективность многих фильтров EMI определяется тем, насколько близко находится земля. Для варианта 1, даже если у вас есть витая пара, у вас есть 50-метровый кабель, который обязательно соберет мусор. В случае 2 большая часть этого мусора заземляется через резисторы. Еще одна проблема, связанная с вариантом 1, заключается в том, что он переносит любой сигнал, возникающий из-за несовершенного ввода ОУ обратно по кабелю длиной 50 м.

Юрий

Я не понимаю, почему вы упоминаете фильтры электромагнитных помех - это был лабораторный тест с кабелем на катушке в почти идеальной среде. Я ищу теоретические причины, по которым кабель может работать лучше на перекосе, если он завершен в вариантах 1 или 2.

Энди, иначе