长线传输与接地技术专题

《长线传输与接地技术专题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、长线传输与接地技术专题1.长线传输干扰与抑制方法2.接地技术1.长线传输干扰与抑制方法（1）长线传输干扰①长线的“长”是相对的：取决于集成电路的运算速度（速度越快，绝对长度越短）。②信号在长线中传输遇到三个问题：一是长线传输易受到外界干扰，二是具有信号延时，三是高速度变化的信号在长线中传输时，还会出现波反射现象。波反射产生的原理阻抗不连续，信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有，信号在这个地方就会引起反射。这种信号反射的原理，与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法，就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻，使电缆的阻抗连续

2、。传输介质双绞线：双绞线是由两条导线按一定扭距相互绞合在一起的类似于电话线的传输媒体，每根线加绝缘层并有颜色来标记。双绞线的波阻抗一般在100至200Ω之间，绞花越密，波阻抗越低。（波阻抗代表的是单位长度的阻抗值，与其传输线的总长度无关，仅代表该传输线本身的特性）同轴电缆：同轴电缆可分为两类：粗缆和细缆，这种电缆在实际应用中很广，比如有线电视网，就是使用同轴电缆。不论是粗缆还是细缆，其中央都是一根铜线，外面包有绝缘层。同轴电缆的波阻抗在50至100Ω之间。（2）长线传输干扰的抑制方法采用终端阻抗匹配或始端阻抗匹配，可以消除长线传输中的波反射或者把它抑制到最低限度。传输线与负载

3、不匹配：传输线功率容量降低；增加传输线的衰减如果信号源与传输线不匹配，不仅会影响信号源的频率和输出的稳定性，而且信号源不能给出最大功率。因此，微波传输系统一定要作到阻抗匹配。①终端匹配②始端匹配①终端匹配在（a）中，如果传输线的波阻抗是RP，那么当R=RP时，便实现了终端匹配，消除了波反射。此时终端波形和始端波形的形状相一致，只是时间上迟后。由于终端电阻变低，则加大负载，使波形的高电平下降，从而降低了高电平的抗干扰能力，但对波形的低电平没有影响。在（b）中，等效电阻R为R=R1R2/(R1+R2)适当调整R1和R2的阻值，可使R=RP。这种匹配方法也能消除波反射，优点是波

4、形的高电平下降较少，缺点是低电平抬高，从而降低了低电平的抗干扰能力。为了同时兼顾高电平和低电平两种情况，可选取R1=R2=2RP，此时等效电阻R=RP。实践中，宁可使高电平降低得稍多一些，而让低电平抬高得少一些，可通过适当选取电阻R1和R2，使R1＞R2达到此目的，当然还要保证等效电阻R=RP。等效电路常用终端匹配电路②始端匹配在传输线始端串入电阻R，如图所示，也能基本上消除反射，达到改善波形的目的。一般选择始端匹配电阻R为R=RP-PSC，其中RSC为门A输出低电平时的输出阻抗。2．接地技术“地”是电路或系统中为各个信号提供参考电位的一个等电位点或等电位面；“接地”就是将某

5、点与一个等电位点或等电位面之间用低电阻导体连接起来，构成一个基准电位。(1)地线系统分析什么是地线？电子设备的“地”通常有两种含义：一种是“大地”（安全地），另一种是“系统基准地”（信号地）。“接大地”就是以地球的电位为基准，并以大地作为零电位，把电子设备的金属外壳、电路基准点与大地相连接。接地就是指在系统与某个电位基准面之间建立低阻的导电通路。前者是为了保证人身安全、设备安全而设置的地线；后者是为了保证电路正确工作所设置的地线，造成电路干扰现象的主要是信号地。在进行电磁兼容问题分析时，对地线使用下面的定义：“地线是信号电流流回信号源的地阻抗路径。”5.2安全地的连接安全地

6、与信号地安全地与信号地是区别的，信号地实际是为系统之间信号的传输提供的参考电位，信号地线上电位不一定要求与大地的电位保持一致，信号地线仅仅为信号电流提供了一条输送返回电流的传输路径，是系统之间信号传输的公共路径，保证了系统之间信号的传输的可靠。而安全地是为了保证系统或人身的安全而设置的，安全地一般要求通过导线与大地直接相连接。安全地线上的电位要与大地的电位保持一致。在计算机控制系统中，一般有以下几种地线：模拟地、数字地、安全地、系统地、交流地。模拟地作为传感器、变送器、放大器、A/D和D/A转换器中模拟电路的零电位，所有组件的模拟地最终都归结到供给模拟电路电流的直流电源的参

7、考点上。数字地作为计算机中各种数字电路的零电位，应该与模拟地分开，避免模拟信号受数字脉冲的干扰，所有组件的数字地最终都与供给数字电路电流的直流电源的参考点相连。安全地的目的是使设备机壳与大地等电位，以避免机壳带电而影响人身及设备安全。通常安全地又称为保护地或机壳地，机壳包括机架、外壳、屏蔽罩等。系统地就是上述几种地的最终回流点，直接与大地相连。众所周知，地球是导体而且体积非常大，因而其静电容量也非常大，电位比较恒定，所以人们把它的电位作为基准电位，也就是零电位。交流地是计算机交流供电电源地，即动力线地