抗干扰为什么要用双绞线而不用平行两芯电缆?
双绞线应该是用来抗差模干扰的,原理和差分线差不多吧,但电路板上的差分线都是平行走线啊,为什么用平行两芯电缆就不能抗干扰呢?双绞线上的共模电压更均衡
平行线在长距下受外部电磁影响时会产生明显的差模电压,去看看电磁场理论或简单从能量吸收的角度去理解。PCB的情况不同,长度是最大的差别,而且工艺性也很难实现双绞。导体环路受磁场的影响与环路面积有关
大面积环路容易被磁场干扰,并行线相当于一个很狭长的环路,而双绞线相当于8形环路,相临封闭环对于同向磁场的影响起到相互低消作用。设想一把,在PCB板上,用双面板走成双绞线,还真能做到。
实际操作要考察很多因素
过孔过多,信号传输受到的阻抗越大,而且可靠性降低(开路)<br />一般走差分线,而且包地,PCB背部映射的部份有完整的地,包地的地方多打过孔便是了PCB板走成双绞线要不得!
“在PCB板上,用双面板走成双绞线,还真能做到。”<br />过孔和PCB线往往会阻抗不匹配,在传输高频信号的时候就会出现信号反射而衰减,<br />假如每个过孔出现10%的信号反射,即传输率为90%(已经做的很不错的了),如果有<br />50个过孔,那么传输到另一端的信号能量为0.9的50次方,约等于0.51%输入信号能量,呵呵完蛋了高频信号考虑更多的是阻抗匹配问题,而不是干扰问题
毕竟板上的线路再长也有限用双绞线也为了降低线上的寄生电容
长度长的时候,平行线的寄生电容影响也很大 大面积环路容易被磁场干扰,并行线相当于一个很狭长的环路,而双绞线相当于8形环路,相临封闭环对于同向磁场的影响起到相互低消作用。coldra 发表于 2008-11-20 15:07 https://bbs.21ic.com/images/common/back.gif
正确! 差模信号:大小相等,方向相反的交流信号,共模信号:大小相等。方向相同。在差分放大电路中,经常提到共模信号和差模信号,在差分放大电路中共模信号是不会被放大的,可以理解为三极管的温漂引起的电流型号,为了形象化温漂而提出了共模信号,差模信号为输入信号,就是Ui,就是放大的对象。
在差动放大电路中,有两个输入端,当在这两个端子上分别输入大小相等、相位相反的信号,(这是有用的信号)放大器能产生很大的放大倍数,我们把这种信号叫做差模信号,这时的放大倍数叫做差模放大倍数。如果在两个输入端分别输入大小相等,相位相同的信号,(这实际是上一级由于温度变化而产生的信号,是一种有害的东西),我们把这种信号叫做共模信号,这时的放大倍数叫做共模放大倍数。由于差动放大电路的构成特点,电路对共模信号有很强的负反馈,所以共模放大倍数很小。(一般都小于1)计算公式又分为单端输出和双端输出,所以有四个共模信号和差模信号是指差动放大器双端输入时的输入信号。
共模信号:双端输入时,两个信号相同。
差模信号:双端输入时,两个信号的相位相差180度。
任何两个信号都可以分解为共模信号和差模信号。
设两路的输入信号分别为: A,B.
m,n分别为输入信号A,B的共模信号成分和差模信号成分。
输入信号A,B可分别表示为:A=m+n;B=m-n
则输入信号A,B可以看成一个共模信号 m 和差模信号 n 的合成。
其中m=(A+B)/2;n=(A-B)/2。
差动放大器将两个信号作差,作为输出信号。则输出的信号为A-B,与原先两个信号中的共模信号和差模信号比较,可以发现:
共模信号m=(A+B)/2不见了,而差模信号n=(A-B)/2得到两倍的放大。
这就是差模放大器的工作原理。
共模抑制比
为了说明差动放大电路抑制共模信号的能力,常用共模抑制比作为一项技术指标来衡量,其定义为放大器对差模信号的电压放大倍数Aud与对共模信号的电压放大倍数Auc之比,称为共模抑制比,英文全称是Common Mode Rejection Ratio,因此一般用简写CMRR来表示。
差模信号电压放大倍数Aud越大,共模信号电压放大倍数Auc越小,则CMRR越大。此时差分放大电路抑制共模信号的能力越强,放大器的性能越好。当差动放大电路完全对称时,共模信号电压放大倍数Auc=0,则共模抑制比CCMR→∞,这是理想情况,实际上电路完全对称是不存在的,共模抑制比也不可能趋于无穷大。 双绞线中相对称的两根线电流方向相反,产生的磁场相互抵消(磁力线方向);并且由于绞合不停地变换两根线的位置,这样,对于周围任意一点的场强,两根线所受的影响可以看成一致的,基于这种模式的电路称为平衡传输,如:RS485/422通信、音频对称电缆通信等。 大面积环路容易被磁场干扰,并行线相当于一个很狭长的环路,而双绞线相当于8形环路,相临封闭环对于同向磁场的影响起到相互低消作用。
coldra 发表于 2008-11-20 15:07 https://bbs.21ic.com/images/common/back.gif
正确,但希望能讲的详细一点。分析下此结论的过程,更容易让我等小白理解。谢谢。 学习了!
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