正确端接屏蔽/屏蔽双绞线

电器工程 电缆 高速 特性阻抗 双绞线
2022-01-10 00:30:53

从理论上讲,如果双绞线的电缆终端末端为:-

  • 单个电阻器 (R) 与放置在线对两端的电缆的特性阻抗相匹配,或者,
  • 两个电阻器 (\$\dfrac{R}{2}\$) 横跨该对的两端,中心点也连接到屏蔽/屏幕。

在此处输入图像描述

实际上,在查看数据表时,我倾向于看到选项 2 多于选项 1。

今天,我不得不使用选项 2,因为选项 1 在超过 50m 电缆的两个导体之间造成了明显的时间延迟(大约 2 或 3ns)。这让我很惊讶,我想知道为什么会这样。我在一端驱动的信号约为 2V 逻辑电平,并且本质上非常平衡(没有可辨别的时间差或明显的幅度差)。

问题 - 为什么选项 2 在我所描述的设置中比选项 1 更好?选项 2 在理论上是否有可能更好?

2个回答

方案#1 仅终止差模信号,而不是共模信号。

方案#2 终止差模和共模。

即使使用完全对称的差分输出信号,电缆中也会有我们所说的“差模到共模转换”。因此,在接收器上,您将同时具有共模和差模。

其原因之一是该对的两个信​​号的不同传播延迟(长度不匹配和其他影响)。你把它测量到 2-3ns,所以你知道它就在那里。

在接收器处,共模信号没有终止,并且采用方案#1 被 100% 反射(电压倍增)。在方案#2 中,部分能量被终端电阻吸收(请注意,共模阻抗匹配可能并不完美,但肯定比方案#1 中的要好)。

我做了一个快速模拟,以显示两个端接方案在其他完美设置中具有 2ns 偏斜的效果。亲眼看看它有多大的不同。

方案#1 方案#1 只有差模端接。

方案#2 方案#2 具有差模和共模端接。

更新:

在我写的这篇博文中有更多细节:

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

更新 2:

我将方案#1 的情节换成了正确的情节。猜你不会注意到差异,但模拟没有正确完成。

一个潜在的问题是 EMI - 在选项 1 中,您实际上是在创建一个磁环天线,它会比在选项 2 中拾取更多的噪声,其中更多的感应噪声通过电阻器接地。