新闻中心

EEPW首页 > 嵌入式系统 > 设计应用 > 总线传输----信号传输线分析

总线传输----信号传输线分析

作者:时间:2012-03-21来源:网络收藏
----分析

任何一总线最大传输成功率决定于【传输线上】,因此唯有绝对了解讯号在传输线上的状况,方能使总线技术提升。

一条传输线可以将他看成电感、电容及电阻的结合体。低频时,线号之直接衰减是受线材内组的影响;而高频时则是受线上电容及电感的影响。但不幸的是传输线为电感电容串并联的结果,因此可以肯定的是其波形必受影响。 因此在高频上,传输线的内阻已经不再是最主要的问题啰 !

至于低频时的解决方案如下 :

1. 对于线材之使用,我们建议使用实心线(集肤效应):
例如最便宜的网络线,因为实心线表面传输特性平均,不易造成阻尼震荡。

2. 对于传输波形的频宽尽量小些:
所谓频宽小的意思是指讯号之频率变化不要太大,如利用曼彻斯特编码技巧来将频宽缩小 ( 频宽跟频率概念不同 ) 。

注:Manchester encoding (曼彻斯特编码):利用前后两信号之间的差异来决定编码方式的一种技术,可以做到自我同步的功能

3. 传输线上各节点的等效电阻尽量让其相同:
这点最容易解决,方法是于二线中间点施以适当之终端电阻,典型的阻值为 75 、 100 、 560 、 680 、 2、2k Ω。除了 75Ω外,其它值皆是依经验得来,至于会用到560及680Ω 乃是因为没有600Ω的电阻, 600Ω我们称之为自然电阻,而终端建议的首选是 560 – 680 。

4. 端点输入电阻尽量高:
端点电阻高则其依附终端电阻特性就强,平均的终端电阻也正是我们想要的, 因此端点电阻高些较好,我们的经验值是10KΩ左右。如您的设备不是此值,建议在端点处对地外接个10K电阻。

5. 不要的线尽量裁去:
如果多余又无法裁掉的线,我们建议将他打成环型圈。注意一下,有一经验概念值可以遵循,就是将圈数绕成传输频率波长的偶数倍, 这也许很难算,但换个角度看。就是大概以15cm 为直径。(以偶数圈为基准。)

6. 末端空线应在最后一端点串接102电容分离:
如日后需要再短路,接上电容是保留线有些许电荷。使导线布置吸收湿气而使铜分子分离生锈。

7.不方便使用焊锡的话,可将约 1cm 左右的长度绞在一起并做防水, 胶带建议买 3M。

树状总线配线技术

总线配线上有三种配置发法, 有各有其优缺点,其配线之方式如下:

1. 直线配线 ---已一条主线为准,所有端点均依序配接在主线上。

2. 星状配线 ---已某一主控点为基准,散射总线方式配接。

3. 树状配线 --- 主线呈树支状态分配线。

上面三种配线 第一种直线配线环境较单纯,但环境要求也特高, 几乎只有实验室与工厂生产线才能如此,第二种星状配线严格来说就像是点点般的配线,环境也特单纯,但也与实际有些差距。 第三种大概占实际配线的九成,这种配线完全符合自然规则但也最头痛,因为问题因素最大。

以下我们便以此为研究。

在五栋、每栋二十户的集合式住宅社区,我们如要将各户防盗与呼唤安全装置联机,我们研究研究其走线

1. 守卫是需有一主线分别从第一栋连至第五栋。

2. 如果守卫是在社区大门,那势必从守卫室将分两路主线,二路主线分别连接二栋与三栋集合大楼。这种大概方式大概有七成以上,因为绝大部分社区大门进去都分左右栋。

3. 每栋均有一条主线, 分别串接至每层楼,如果每层楼为二户则每层楼又要分二个端点。

如上我们完成跑线,则接下来要预先分析总线上预期状况,而分析如下 :

1. 守卫至各栋端点距离约为每栋 120M (需计算转折跑线 ) 也就是最长为 240M 跟 360M ,因为只有接收位跟住户互通,并没有住户跟住户互通,所以如此来看守卫大约在1/2端点处。因此守卫端点应加一自然电阻 560 欧母 (请参阅前面发表文章 )

2. 每栋大楼点上去为二十户,其配线法是接近 直线配线 , 前面所说的直线配线环境较单纯,因为回授波会大量反射再与主线接接触,因此必须在与主线端点上终端电阻 2K Ω。

3. 假设五别是 A、B、C、D、E。A栋最末的端点信号也会在E栋最末端点上出现,设每层楼高2.6M 。因为转折,所以每层楼我们估线长为3.2M。 所以其最长的线长达 [ 3。2 * ( 20 / 2 ) ] + 240 + 360 + [ 3。2 * ( 20 / 2 )] = 664 米 。

4. 端点总负载为 10K / [( 5 * 20 ) + 1] (1 为守卫室 )约100 欧

5. 如果以我们公司经验值,每端点为 10K 那环路等效电阻 ( 先不算 终端电阻 ) 为 100 欧。在将所有终端电阻算进去则实际总线电阻值为 ( 2K/ 5) // 560 // 100 总值为 70 欧母。 这 70 欧母非常接近无线自然组抗啰 ! ( 无线组抗既为 75
欧母 )。

从上面的种种分析,如果你希望你的配线不要有太多问题;而且速率跑得快请努力遵循下面原则:

1. 主线上 1/2 终端电阻值为 560 – 680 。

2. 树状支线端点终端为 1.2K – 3.9K。

3。 总线电阻组抗是当调在 75 欧左右 (调整既调整上面值 )

再经过约五年的磨练,我们磨练出这个经验法则,目前这配线经验计算法我们已经使用了约五年,预期没让我们失望。

注 : 线材使用四心如网络线内部实心铜线的线材
传输线功率能传递研究


上一页 1 2 3 下一页

评论


技术专区

关闭