Prezentujemy Państwu treść opracowaną z udziałem praca-bezbarier.pl
Wejście różnicowe można wykorzystać do rozwiązania różnych problemów z masą i szumem w systemach elektrycznych. Jeśli chcesz okablować swój system z wejściem różnicowym, pierwszą rzeczą do zrobienia jest określenie, jaki rodzaj linii transmisyjnej posiadasz. Będziesz musiał wziąć pod uwagę długość, liczbę kanałów oraz to, czy używasz pojedynczego czy różnicowego wzmacniacza napięcia.
Sygnalizacja pojedyncza jest powszechną metodą przesyłania sygnałów i jest dobrym wyborem dla sygnałów o niskiej częstotliwości. Wymaga również wysokiego napięcia, aby osiągnąć najlepszy SNR (stosunek sygnału do szumu) z nadajnika lub odbiornika. Zazwyczaj ten rodzaj sygnalizacji jest przenoszony na kablach koncentrycznych. Jednak można ją również wykonać na płaskim kablu taśmowym z przewodami uziemiającymi pomiędzy każdym sygnałem.
Z kolei sygnalizacja różnicowa wykorzystuje inny układ. Następnie mierzona jest różnica napięć pomiędzy dwoma liniami. Chociaż ta metoda oferuje doskonałe odrzucenie szumów wspólnych, wymaga specjalistycznego nadajnika i odbiornika. Dlatego przed rozpoczęciem projektowania płytki drukowanej z sygnałem różnicowym należy zapoznać się z arkuszem danych.
Projektując płytkę PCB z sygnałem różnicowym, należy również wziąć pod uwagę docelową impedancję urządzenia. W związku z tym należy odpowiednio dostosować rozstaw ścieżek. Należy również unikać nieciągłości w ścieżce. Aby sygnał poruszał się w linii prostej, zaleca się stosowanie standardowego wzorca.
Kolejną kwestią do rozważenia przy okablowaniu sygnału różnicowego jest wielkość padów kondensatorów. Powinny być one wystarczająco małe, aby móc zablokować prąd stały. Użycie kondensatora blokującego prąd stały może pomóc uniknąć przesłuchów w sygnale.
Istnieje wiele standardów dla sygnałów różnicowych, są one częścią protokołów CAN, HyperTransport, RS-485, LVDS i USB. Posiadanie sygnału różnicowego pozwala na osiągnięcie wyższych prędkości transmisji danych, a także zapewnia możliwość pracy przy niższych napięciach. Te zalety sprawiają, że sygnalizacja różnicowa jest jednym z najpopularniejszych typów sygnalizacji.
Sygnalizacja różnicowa może być skomplikowana, ale jest to stosunkowo prosty proces. Należy tylko pamiętać, aby zachować spójne odstępy między śladami na całej ich długości. W zależności od aplikacji, może być konieczne dostosowanie szerokości śladu.
Kolejnym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę przy projektowaniu sygnału różnicowego jest impedancja linii. Zmienia się ona w zależności od materiału, z którego wykonana jest płytka PCB, układu warstw, szerokości śladu i sprzężenia między sygnałami. W przypadku skręcanej pary, efekt ten jest zminimalizowany. Dodatkowo, połączenie masy jest mniej ważne dla sygnału różnicowego.
Gdy czujnik jest wyposażony w wyjście single-ended, może być okablowany dla sygnału różnicowego. Pozwoli to na zmniejszenie ilości EMI, których doświadczy czujnik. Jednakże, spowoduje to problemy, jeśli w środowisku jest zbyt wiele zakłóceń. Dodanie połączenia masy może pomóc w rozwiązaniu tego problemu.
Podobne tematy
