总线传输----信号传输线分析

时间:2012-03-21来源:网络

传输线是总线之母,任何总线技术没在传输线上获得特性共识,那任何传输速率都是零。 这句话就好比说你有辆很好的双B跑车,但如果您开在不好的传输道路上,那速度可能不及一台脚踏车

传输如是属于点对点一条线的连结,那问题比较少.但如是在总线传输方式下,这功率能的传递就不得不考虑。而下面的分析我们用较实际的经验来看,过多繁琐的数学分析我们就不着墨。

一个端点再发送信号时期,功率能就开始传递,但理想是传输功率能的消耗等于传输线上总端点的消耗能,这就是驻波比等于一。【驻波比 ( VSWR ) :驻波最高电压与最低电压的比值。】

但理想归理想,实际上受于现实,这驻波比根本不可能能于一。因此多余的功只能靠辐射出去或是藉由导线反复的来回散掉,辐射的话,我们会干扰到别的设备。但在线上乱钻的回射功却会造成传输失败或降低有效传输速度。所以在端点下的 功夫 可以说是总线最重要课题。

要解决传输线功率能问题,最快的方式就是利用电阻跟电容。电阻是为了消耗功;电容则是为了抵消更高的谐波。但根据经验,电容大多用于一些较特定的问题上,比如容易与某传输中频率共震的解决。但电阻却像是中药一样;始能强化传输线某一特性并彻底从本质改善的良药!

我们举个实例来分析,其状况如下:

1. 传输线长度 300 米。
2. 导线电阻每百米 30 欧。
3. 端点 30 只 。
4. 端点组抗 10K欧。
5. 端点发送信号 12V 100ma。
6. 端点最低输入电压 2.4V。

我们从上面来分析一下 :

1. 端点发射功率为 1.2W。
2. 每端点负载吸收功 0.0144W。
3. 总端点消耗功 0.0144 * 30 = 0.432 W。
4. 端点最低反应功 2. / 10K = 0.576 mW
5. 导线最大电阻 30 * ( 300/100 ) = 90 欧
6. 端点总电阻 10K / 30 = 333 欧
7. 端点吸收功与总线电阻吸收功比 ( 333 : 90 )= 3.7 : 1
8. 总线吸收功为 0.432 / 3.7 = 0.11675W

上面资料我们了解我们又可导出下列值

1. 端点发射功大于总线吸收功 1.2W > ( 0.432W 0.11675 )

2. 线上反射功为 1.2W – 0.432W –0.11675W = 0.65125

从上粗略计算,我们可以知道要让导线速度快且稳定的方法,是如何把多余的
0.65125W 给消耗掉 ! 那首选当然是电阻啦 !

最后我们必须在说明上面,计算只能算是粗略估计,真正导线分析非常复杂,我们把他简化是因为根据经验法则得来。但记住一件事,尽量使总线终端总电阻在 75 欧倍数,这样你便可以放心布线 ………………… 祝你布线成功 +++++

总线上的施工问题症结

总线在布线上难免有些瑕疵,这些瑕疵将从此牵绊总线的传输品质,进而导致总线数据传输的成败, 因此对总线工程冲突 (厂商/工程人员/配线人员 的摩擦)症结而言,我们会发现下面症结点:

1.与厂商的沟通过于急躁,未针对真正目的与方法沟通清楚。 ( 比如 走线方法、讯号传输率 等等 ):

常发现业务人员急于抢案而给自己留了遗憾,而注定让自己与客户和公司或工程人员留下摩擦因果。

2.工程人员过于自信未依现场环境评估,过于表现自己而滥开特性:

我们最常见的就是工程人员不够务实不愿接受批判,更糟的是不愿上进多吸收先进知识与技巧,常常看到人家开的规格就上报,当然还有的工程人员为标榜自己而虚报的也有, 比如CAN bus 最大可传 1Mbit 可是他没再细看 1Mbit条件在哪 ?
现场如果干扰源大,他还能如此表现吗 ?因此工程人员的经验是非常重要的, 传输速率不是盲目的,应该是了解客户需求总线负载率才是关键。

3.配线人员的素质是总线成败最大的关键:

我常常看到一些配线人员总是差临们一脚,他的一不注意将毁掉一个案子,比如他于施工时没在拉线时摸出 线节 (制线工厂的原料是用铜丝绞结做线,当某些疏失会造成绞线断裂,这在拉线时可摸出 )。当线已配置完毕也钉好才发现,在不可能换线下,这个点将是总线品质问题,还有放线未依据左三圈右三圈的放线方式,导致放出去的线打结扯伤等等,因此配线人员的素质是总线成败最大的关键。

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关键词: 总线传输 信号传输线 总线传输

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