シールド/シールドツイストペアを正しく終端する


15

理論的には、ツイストペアのケーブル終端が次の場合、問題は見られません。-

  • ペアの両端に配置されたケーブルの特性インピーダンスに一致する単一の抵抗器(R)または
  • 2つの抵抗()ペアの両端で、中心点がシールド/スクリーンにも接続されている。R2

ここに画像の説明を入力してください

実際には、データシートを見ると、オプション1よりもオプション2が多く見られます。

今日、オプション1を使用すると、50 mを超えるケーブルで2つの導体間に顕著なタイムラグ(約2または3 ns)が発生したため、オプション2を使用する必要がありました。これは私を驚かせました、そして、私はこれがなぜそうでなければならないかについて疑問に思っています。片方の端で駆動していた信号は、約2Vのロジックレベルであり、本質的に非常にバランスが取れていました(認識できる時間差や顕著な振幅差はありません)。

質問-なぜ私が説明したセットアップでオプション2がオプション1よりも優れているのでしょうか。また、オプション2について理論的に優れたものがある可能性はありますか?


信号周波数は何ですか?
deadude

6ビットごとに保証された遷移を備えた80Mbps
Andy aka

オプション1の場合、抵抗はプルアップ構成または直列になっていますか?
zeqL

@zeqLまた、1本の抵抗器は2本のより線の両端にあります。
アンディ別名

受信側でデータが正常であることは確かですか?(BERTまたは同様のテスト済み)?
ロルフオスターガード

回答:


8

スキーム#1は、コモンモードではなく、差動モード信号のみを終端しています。

スキーム#2は、差動モードと共通モードの両方を終了しています。

完全に対称な差動出力信号であっても、ケーブルには「差動からコモンモードへの変換」と呼ばれるものがあります。したがって、受信機では、コモンモードと差動モードの両方があります。

この原因の1つは、ペアの2つの信号の異なる伝搬遅延です(長さの不一致とその他の影響)。これを2〜3 nsで測定するので、そこにあることがわかります。

レシーバでは、コモンモード信号は終端を認識せず、スキーム#1で100%(電圧2倍)に反映されます。スキーム#2では、そのエネルギーの一部が終端抵抗によって吸収されます(コモンモードインピーダンスの整合は完全ではない可能性がありますが、スキーム#1よりも確実に優れています)。

それ以外の場合は完全なセットアップで2nsのスキューを伴う2つの終端スキームの効果を示すために、簡単なシミュレーションを行いました。それがどれほどの違いをもたらすかを自分で確かめてください。

スキーム#1 差動モード終端のみを使用するスキーム#1。

スキーム#2 差動モードとコモンモードの両方で終端するスキーム#2。

更新:

このブログ投稿にはもう少し詳しく書いてあります。

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

アップデート2:

スキーム#1のプロットを正しいものに交換しました。違いに気付かないと思いますが、シミュレーションは正しく行われませんでした。


今では合理的な+1に聞こえる
アンディ別名

@アンディ別名:ありがとう。明らかに、あなたの特定のケースの説明が何であるかを確実に知ることはできませんが、これあなたが見るものを説明することができます。ところで:もう少し詳しく知りたい場合は、この問題をブログの投稿にも使用しました。ただし、ここでそれを参照するための規則が正確にどのようになっているかはわかりません。
ロルフオスターガード

問題ない。ブログの投稿をリンクしてください。私はそれを読みますRolf
Andy aka

私はブログを読みましたが、あなたのシミュレーションはスキーム1に欠陥があります。これが答えの正確さに大きな影響を与えるとは言いませんが、多分これを再検討することができます。BTWを使用したシミュレーターは何ですか?無料の場合は試してみてとても嬉しいです!これに努力してくれてありがとう、ロルフに感謝します。
アンディ別名

こことブログ投稿の両方で、プロットの50R-> 100Rエラーを修正しました。エラーを見つけてくれてありがとう。結果に大きな違いはありません。おそらく、自分でエラーを見つけられなかった理由でしょう。シミュレータはCadence SigXplorer(=無料ではありません)です。あなたが持っている場合は、スパイスと同じことを行うことができるはず、多くの時間を。完全な開示:ケイデンスは、私が世界中で教えているSIコースでSigXplorerの使用を後援しています。
ロルフオスターガード

0

潜在的な問題の1つはEMIです。オプション1では、より多くの誘導ノイズが抵抗を介して接地されるオプション2よりもノイズを拾う磁気ループアンテナを本質的に作成しています。


ツイストペアシールドケーブルを使用すると、どのようにできますか。そして、なぜそれがオプション2のために異なるだろう
通称アンディ・

多くのEMIフィルタの有効性は、地面がどれだけ近いかによって決まります。オプション1の場合、ツイストペアを使用している場合でも、50mのケーブルがジャンクを拾います。ケース2では、そのジャンクのほとんどが抵抗を介して接地されます。オプション1のもう1つの問題は、50 mケーブルに沿ったオペアンプの不完全な入力から生じるあらゆる種類の信号を伝送することです。
ユーリー

1
EMIフィルターについて言及する理由がわかりません。これは、ほぼ完璧な環境でリールにケーブルを置いた実験室テストでした。オプション1または2で終端した場合、ケーブルのスキューに対するパフォーマンスが向上する理論的理由を探しています。
Andy aka
弊社のサイトを使用することにより、あなたは弊社のクッキーポリシーおよびプライバシーポリシーを読み、理解したものとみなされます。
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.