Электрическое окончание

В электронике волновому электрическое окончание — это практика завершения линии передачи устройством, которое соответствует сопротивлению линии. Терминация предотвращает отражение сигналов от конца линии передачи. Отражения на концах незавершенных линий передачи вызывают искажения , которые могут привести к неоднозначным уровням цифрового сигнала и неправильной работе цифровых систем. Отражения в системах аналоговых сигналов вызывают такие эффекты, как ореолы видео или потери мощности в линиях передачи радиопередатчиков.

Линии электропередачи

Оконечная нагрузка сигнала часто требует установки терминатора в начале и конце провода или кабеля, чтобы предотвратить радиочастотного отражение сигнала от каждого конца, вызывающее помехи или потерю мощности. Терминатор обычно размещается в конце линии передачи или шлейфовой шины ( например, в SCSI ) и предназначен для согласования с полным сопротивлением кабеля по переменному току и, следовательно, минимизирует отражения сигнала и потери мощности. Реже терминатор также размещается на приводном конце провода или кабеля, если он еще не является частью оборудования, генерирующего сигналы. ^[1]

Радиочастотные токи имеют тенденцию отражаться от разрывов в кабеле, таких как разъемы и соединения, и перемещаться обратно по кабелю к источнику, вызывая помехи в виде первичных отражений. Вторичные отражения также могут возникать в начале кабеля, позволяя помехам сохраняться в виде повторяющихся эхо-сигналов старых данных. Эти отражения также действуют как узкие места, не позволяя мощности сигнала достичь пункта назначения.

Кабели линий электропередачи требуют согласования импеданса для передачи электромагнитных сигналов с минимальными отражениями и потерями мощности. Отличительной особенностью большинства кабелей линий электропередачи является то, что они имеют одинаковые размеры поперечного сечения по всей длине, что придает им одинаковый электрический характеристический импеданс . Терминаторы сигнала разработаны с учетом характеристического сопротивления на обоих концах кабеля. Для многих систем терминатор представляет собой резистор , значение которого выбрано в соответствии с характеристическим сопротивлением линии передачи и выбрано так, чтобы иметь приемлемо низкую паразитную индуктивность и емкость на частотах, соответствующих системе. Примеры включают резисторы сопротивлением 75 Ом, которые часто используются для оконцовки коаксиальных кабелей передачи видео с сопротивлением 75 Ом.

Типы кабелей линии передачи включают симметричные линии, такие как лестничная линия , и витые пары ( Cat-6 Ethernet , параллельный SCSI , ADSL , стационарный телефон , аудио XLR , USB , Firewire , последовательный порт ); и несимметричные линии, такие как коаксиальный кабель (радиоантенна, кабельное телевидение , 10BASE5 Ethernet ).

Типы электрических и сигнальных терминаторов

Пассивный

Пассивные терминаторы часто состоят из одного резистора ; однако для значительных реактивных нагрузок могут потребоваться другие пассивные компоненты, такие как катушки индуктивности, конденсаторы или трансформаторы.

Активный

Активные терминаторы состоят из регулятора напряжения , который поддерживает напряжение, используемое для согласующего резистора(ов), на постоянном уровне.

Принудительное идеальное прекращение

Принудительное идеальное согласование (FPT) можно использовать на несимметричных шинах, где диоды устраняют условия превышения и понижения напряжения . Сигнал фиксируется между двумя активно регулируемыми уровнями напряжения, что обеспечивает превосходные характеристики по сравнению со стандартным активным терминатором. ^[2]

Применение терминирования сигнала

SCSI

Все параллельные устройства SCSI используют терминаторы. SCSI в основном используется для хранения и резервного копирования. Активный терминатор — это тип несимметричного терминатора SCSI со встроенным стабилизатором напряжения для компенсации изменений мощности терминатора. ^{[ нужна ссылка ]}

Контроллерная сеть

В сети контроллеров , широко известной как CAN Bus, используются терминаторы, состоящие из резистора сопротивлением 120 Ом.

Фиктивная нагрузка

Имитаторы нагрузки обычно используются в цепях от ВЧ до КВЧ.

Ethernet коаксиальный 50 Ом

Сети 10BASE2 обязательно должны иметь подходящую терминаторную нагрузку BNC на 50 Ом . Если сеть шины не подключена должным образом, будет отражаться слишком большая мощность, в результате чего все компьютеры на шине потеряют сетевое соединение.

Антенная сеть 75 Ом

Согласующий резистор для телевизионного коаксиального кабеля часто имеет форму колпачка с резьбой для навинчивания на F. разъем Антенные кабели иногда используются для подключения к Интернету; однако RG-6 не следует использовать для 10BASE2 (который должен использовать RG-58), поскольку несоответствие импедансов может вызвать проблемы с фазировкой модулирующего сигнала.

Юнибус

Digital Equipment Corporation В миникомпьютерных системах Unibus использовались терминаторные карты с подтягивающими резисторами сопротивлением 178 Ом на многоточечных линиях адреса и данных и 383 Ом на одноточечных сигнальных линиях. ^[3]

MIL-STD-1553

согласующие используются На шине MIL-STD-1553 резисторы номиналом 78,7 Ом 2 Вт 1% . На двух концах шины резисторы подключаются между положительным (высоким) и отрицательным (низким) сигнальными проводами либо в шинных соединителях с внутренней заделкой, либо в внешних терминаторах с разъемами.

Шина MIL-STD-1553B должна быть терминирована на обоих концах, чтобы минимизировать эффекты отражения сигнала, которые могут вызвать искажение и нарушение формы сигнала или периодические сбои связи.

Опционально в транспортных средствах можно использовать терминатор с высоким импедансом (от 1000 до 3000 Ом) для имитации будущей нагрузки от неопределенного устройства.

Коннекторы с разъемами доступны с цепями безопасности или без них.

См. также

Ссылки

^ «Методы завершения тактового сигнала и особенности компоновки» (PDF) . КТС . Проверено 03 января 2021 г.
^ Forced Perfect Termination (PDF) , IBM , 03 августа 1990 г. , получено 19 декабря 2016 г. «FPT — это терминатор, который [динамически] самозавершается. Тот, который идеально согласуется с линией, тем самым удаляя все отражения в конечных точках.
^ Корпорация цифрового оборудования (1979). «Спецификация Юнибуса» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г. Проверено 6 июня 2014 г.

[CTS-1] «Методы завершения тактового сигнала и особенности компоновки» (PDF) . КТС . Проверено 03 января 2021 г.

[2] Forced Perfect Termination (PDF) , IBM , 03 августа 1990 г. , получено 19 декабря 2016 г. «FPT — это терминатор, который [динамически] самозавершается. Тот, который идеально согласуется с линией, тем самым удаляя все отражения в конечных точках.

[3] Корпорация цифрового оборудования (1979). «Спецификация Юнибуса» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г. Проверено 6 июня 2014 г.

[1]

[2]

[3]