总线传输----信号传输线分析
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
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。
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。
总线传输率的选择
任何总线传输的 关键在物理层,而物理层的完美在总线传输率的选定。
我们常常看到一些总线规范,标示其最大传输率有多大而容易造成我们误解,其实那亦需是在一定环境的, 举例说 RS-232 其在PC能表现的最大传输率是 115200 ,那当我们真正布线出去能如此表现吗 ? 答案是不能的,因为总线长度跟速率大有直接关系。又举例,常用的RS-485 也真正能飙速到 10Mbit 吗 ? 那 CANbus 能到 1Mbit
吗 ? 其实这些高速都是指点对点且线长在一米以内,那一米以内的总线又能做什用 ? 只不过能在实验室测试吧!
- 各类总线传输速率(12-15)
- CAN现场总线传输距离问题的两种解决方案(12-13)
- 单片机的I/O口模拟I2C数据总线传输方式(11-17)