Por que a interferência na interface RS-422 é insensível?


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Estou tentando entender as diferenças entre RS-232 e RS-485. Apenas não entendo qual é o princípio básico por trás da resistência a interferências RS-422? É o número de fios (4 em vez de 3)? É porque esses fios são torcidos?

Respostas:


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Resumo
Em um sinal balanceado, os dois fios transmitem o sinal, com um fio negativo do outro. No receptor, ambos são subtraídos, dando o dobro do sinal do fio positivo. Se ambos os fios detectarem uma perturbação, isso será cancelado pela subtração.

insira a descrição da imagem aqui

Os fios trançados reduzem a indutância porque o campo inverte a cada meia torção. Um distúrbio indutivo induzido em uma meia torção será, portanto, cancelado pela próxima meia torção.

Veja esta resposta para mais detalhes.



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A razão pela qual o RS-422 é muito melhor para rejeitar interferências é porque é o que é conhecido como sistema de transmissão de linha balanceada .

Em um sistema de linha balanceada, o sinal é transmitido duas vezes. Uma vez como um sinal "positivo" normal e uma vez como um sinal "negativo".

Imagine se você desejar um sinal que seja composto pelos dígitos binários 01110010 (nós ignoraremos qualquer codificação de linha como Manchester, etc).

O sinal positivo pode ser transmitido como, por exemplo:

+ 0v  5v  5v  5v 0v 0v  5v 0v

O sinal negativo pode ser:

- 0v -5v -5v -5v 0v 0v -5v 0v

Na extremidade receptora, esses dois sinais são subtraídos um do outro. Como você sabe, subtrair um valor negativo de um valor positivo cancela os dois negativos e é como adicionar dois números positivos:

= 0v 10v 10v 10v 0 0 10v 0v

Agora, quando o ruído é introduzido, porque os fios são torcidos juntos, o ruído é induzido da mesma forma nas linhas positiva e negativa em (aproximadamente) quantidades iguais. Digamos que haja um pico de ruído de + 3V introduzido no meio da nossa sequência binária. A nova sequência seria algo como:

+ 0v  5v  5v  8v 3v 0v  5v 0v
- 0v -5v -5v -2v 3v 0v -5v 0v

Portanto, os valores subtraídos resultantes seriam:

= 0v 10v 10v 10v 0v 0v 10v 0v

Veja como o barulho desapareceu completamente.

Esse mesmo princípio é usado em muitos sistemas de comunicação de alta velocidade, como USB, Ethernet, HDMI, etc.

Também é usado em equipamentos de áudio profissional, onde o sinal de um microfone deve ser o mais silencioso possível - não é apenas uma coisa digital.


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O que Stevenh disse mais:

Em um sistema não balanceado como o RS232, o sinal é referenciado à terra e qualquer sinal de "modo comum" induzido no circuito será combinado com o sinal.

Nos circuitos telefônicos balanceados, o ruído da rede CA induzido pode ser de muitos Volts, enquanto o sinal de fala é de 10 mV, na melhor das hipóteses. Mas, como o ruído é igualmente induzido nas duas pernas, ele é ignorado pelo receptor, que olha apenas para a diferença. Desequilibre um circuito telefônico e você obterá níveis massivos de zumbido na rede elétrica.


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