Отражение сигналов.

Связи между элементами РЭС можно выполнить различными спосо­бами;

1) для сравнительно медленных устройств - в виде печатных или навесных проводников;

2) в устройствах с повышенными скоростями работы - в виде пе­чатных полосковых линий, "свитых пар" (бифиляров), в качестве об­ратного проводника - "земляных пластин", сравнительно большого се­чения шины питания.

При группировке элементов по узлам и блокам между ними образуется большое количество электрических связей, которые можно разделить на электрически "короткие" и электрически "длинные".

 

Электрически "короткой"; называют линию связи, время распрост­ранения сигнала в которой много меньше значения переднего фронта передаваемого по линии импульса.

Сигнал, отраженный от несогласованных нагрузок в этой линии связи, достигает источника позже, чем успеет существенно измениться входной импульс. Свойства такой линии можно описать сосредоточен­ными сопротивлениями, емкостью и индуктивностью.

 

Электрически "длинная" линия связи характеризуется временем распространения сигнала, много большим фронта импульса. В этой ли­нии отраженный от конца линии сигнал приходит к ее началу до окон­чания фронта импульса и искажает его форму. При расчете такие ли­нии следует рассматривать как линии с распределенными параметрами.

При определении уровня помех, наводимых в линиях связи, нужно учитывать электрические параметры линии. К этим параметрам относят:

а)для "коротких" линий: L₁-индуктивность линии, Гн; C₁-емкость линии, Ф; R₁-сопротивление линии, Ом; С_ij-взаимную емкость соседних линий, Ф; М_ij-взаимную индуктивность соседних линий, Гн; G_ij- проводимость изоляции между соседними линиями, См;

б) для "длинных" линий: L_io, С_i0, R_io, С_i0, M_i0, G_i0, - тe же па­раметры, распределенные на единицу длины; z₀= -волновое соп­ротивление линии, Ом.

Кроме того, при расчете помех необходимо знать длину линии связи, входное и выходное сопротивления нагруженных на линию связи элементов, а также их входную и выходную емкости. Проводимость изоляции между линиями связи очень мала (10^-10-10^-6 См/м), что позволяет пренебречь потерями, вносимыми параметром G_ij(G_ijo).

Отражения возникают в основном в "длинных" линиях связи.

Из теории "длинных" линий известно, что если линия с волновым сопротивлением z₀ нагружена на сопротивление z_н), то при условии z_н=z_o, коэффициент отражения К_и(р)=0 и такую линию называют согла­сованной - в ней не происходит отражений от сопротивления нагруз­ки.

Если z_н не равно z₀, то К_и(р) не равно 0 и такую линию назы­вают несогласованной: волна напряжения, достигнув конца линии, от­ражается синфазно в случае [Ки(р)>0] или в противофазе [в случае Ки(р)<0].

Отражения волн напряжения и тока могут быть не только от несогласованных нагрузок на концах линий, но и от различных неоднородностей в ней самой.

 

Электрическое объединение элементов РЭС осуществляют связями двух видов: сигнальными и цепями питания.

Характерная особенность помех в цепях связи и сигнальных цепях – относительно малая длительность и большая интенсивность.

Существенное отрицательное воздействие оказывают также и менее интенсивные, но более длительные возмущения.Так, скачки U_пит на 15% длительностью всего в полпериода промышленной частоты нарушают работу некоторых ЭВМ, а при возмущениях больших, чем 20% и длительностью более чем 6 периодов значительная часть видов ЭВМ работает ошибочно.