Terminar o par trançado blindado / blindado corretamente

Teoricamente, não vejo problema se o par trançado possui uma extremidade da terminação do cabo que é: -

Um único resistor (R) que corresponde à impedância característica do cabo colocado nas duas extremidades do par ou,
Dois resistores ( ) nas duas extremidades do par, com o ponto central amarrado também ao escudo / tela. $\dfrac{R}{2}$

insira a descrição da imagem aqui

Na prática, ao examinar as folhas de dados, vejo a opção 2 a mais que a opção 1.

Hoje, eu tive que usar a opção 2 porque a opção 1 causou um intervalo de tempo notável (cerca de 2 ou 3ns) entre os dois condutores com mais de 50m de cabo. Isso me surpreendeu e estou me perguntando por que isso deveria ser assim. O sinal que eu estava dirigindo em uma extremidade era de cerca de níveis lógicos de 2V e muito equilibrado por natureza (nenhuma diferença de tempo discernível ou diferença de amplitude perceptível).

Pergunta - por que a opção 2 deve ser melhor que a opção 1 na configuração que descrevi e é possível que exista algo teoricamente melhor na opção 2?

— Andy aka
fonte

Qual é a frequência do sinal?

— deadude

seus 80 Mbps com uma transição garantida a cada 6 bits #

— Andy aka

Para a opção 1, o resistor está em uma configuração pull-up ou em série?

— ZeqL

@zeqL Nem o resistor está do outro lado das extremidades dos dois fios trançados.

— Andy aka

Você tem certeza de que os dados estão bons no terminal receptor? (testado com um BERT ou similar)?

— Rolf Ostergaard 12/11

Respostas:

O esquema nº 1 está finalizando apenas o sinal do modo diferencial, não o modo comum.

O esquema nº 2 está encerrando o modo diferencial e o comum.

Mesmo com um sinal de saída diferencial perfeitamente simétrico, você terá o que chamamos de "conversão de modo diferencial em comum" no cabo. Portanto, no receptor, você terá o modo comum e o diferencial.

Uma fonte disso é o atraso de propagação diferente para os dois sinais do par (incompatibilidade de comprimento e outros efeitos). Você mede isso de 2 a 3ns, para saber que está lá.

No receptor, o sinal de modo comum não vê terminação e é refletido 100% (duplicação de tensão) com o esquema nº 1. No esquema 2, parte dessa energia é absorvida pelos resistores de terminação (observe que a correspondência de impedância do modo comum pode não ser perfeita, mas é definitivamente melhor do que no esquema 1).

Fiz uma simulação rápida para mostrar o efeito dos dois esquemas de terminação com uma inclinação de 2ns em uma configuração perfeita. Veja você mesmo quanta diferença isso faz.

Esquema # 1 com apenas terminação no modo diferencial.

Esquema # 2 com terminação de modo diferencial e comum.

Atualizar:

Há um pouco mais de detalhes neste post que escrevi enquanto estava no assunto:

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

Atualização 2:

Troquei a trama pelo esquema nº 1 pela correta. Acho que você não notará a diferença, mas a simulação não foi feita corretamente.

— Rolf Ostergaard
fonte

agora isso parece razoável +1

— Andy aka

@ Andy aka: Obrigado. Obviamente, não sei ao certo qual é a explicação no seu caso específico, mas isso pode explicar o que você vê. BTW: Se você quiser um pouco mais de detalhes, também usei esse problema para um post no blog. Não sei exatamente como as regras se referem a isso aqui.

— Rolf Ostergaard

Não é um problema. Por favor, vincule o post do blog e eu o leio Rolf

— Andy aka

Eu li o blog, mas sua simulação é falha no esquema 1. Não estou dizendo que isso afeta muito a exatidão da resposta, mas talvez você possa dar uma olhada novamente nisso. Qual simulador você usou BTW? Estou muito feliz por experimentá-lo, se for gratuito! Obrigado pelo seu esforço, é apreciado Rolf.

— Andy aka

Corrigi o erro 50R-> 100R no gráfico aqui e no post do blog. Obrigado por detectar o erro. Os resultados não são muito diferentes - provavelmente por que eu não percebi o erro. O simulador é o Cadence SigXplorer (= não gratuito). Você deve conseguir fazer o mesmo com o Spice se tiver muito tempo. Divulgação completa: A Cadence patrocina o uso do SigXplorer nos cursos de SI que eu ensino em todo o mundo.

— Rolf Ostergaard 4/13/13

Um problema em potencial é a EMI - na opção 1, você está essencialmente criando uma antena de loop magnético que capta muito mais ruído do que na opção 2, onde um ruído muito mais induzido é aterrado por meio de resistores.

— Yuriy
fonte

Como pode ser assim com o cabo blindado de par trançado. E por que isso seria diferente para a opção 2. #

— Andy aka

A eficácia de muitos filtros EMI é determinada pela distância do solo. Para a opção 1, mesmo se você tiver um par trançado, você tem 50m de cabo que é obrigado a pegar algum lixo. No caso 2, a maior parte desse lixo é levada ao terra via resistores. Outro problema da opção 1 é que ele transmite qualquer tipo de sinal resultante da entrada imperfeita do op-amp ao longo do cabo de 50 m.

— Yuriy

Não entendo por que você menciona filtros EMI - este foi um teste de laboratório com o cabo em um carretel em um ambiente quase perfeito. Estou procurando por razões teóricas pelas quais o cabo pode ter um desempenho melhor quando inclinado nas opções 1 ou 2. #

— Andy aka