Согласование источника сигнала, линии связи и нагрузки.

Согласование источника сигнала, линии связи и нагрузки произ­водится по волновому сопротивлению источника сигнала, линии связи и нагрузки, а так же по длине линии связи.

Выходное сопротивление источника сигнала, линии связи и наг­рузки должны быть одинаковыми. Иначе в линии связи будут происхо­дить потери анергии и искажение сигнала.

Длина линии связи определяется в зависимости от действия на схему паразитных емкостных и индуктивных связей (рис. 4.).

 

Рис. 4. Паразиная емкостная и индуктивная связи в элементах схемы

 

При действии в схеме емкостной паразитной связи длина линии связи определяется неравенством

 

lc < (τ_ф* k_пом * lIg (2d (a+b))\ (0.12 * ξ_r * R_вых) *10¹², (2)

 

где τ_ф - фронт импульса, k_пом - коэффициент помехоустойчивости, a, b, d - определяются по рис. 4, R_вых - выходное сопротивле­ние, ξ_г - диэлектрическая постоянная изоляционного материала.

Для надежной работы элементов РЭC необходимо уменьшать выход­ное сопротивление, длину связей и их сечения, увеличивать фронт импульсов и коэффициент помехоустойчивости элементов, расстояние между линиями связи, применять изоляционные материалы с хорошими диэлектрическими свойствами.

При действии в схеме индуктивной паразитной связи длина линии связи определяется неравенством

 

2l*(2,31* lg(2l * (d+b))-(d+b)/l+1) * 10^-8 < Uп * t_ф /I, (3)

 

где Un - амплитуда помехи, I - ток, протекающий по проводнику.

В общем случае в цепи возникают как емкостная, так и индуктивная помехи. При этом емкостная наводка изменяет потенциал всей линии связи, а индуктивная создает разность потенциалов между входом и выходом линии.

Прямой способ нахождения суммарной помехи сложен. Достаточно хорошее приближенное решение может быть найдено путем нахождения l_с и l_м для каждой составляющей допустимой помехи.

Полагая, что амплитуда помехи пропорцио­нальна длине провода, можно определить допустимую длину общего участка двух сигнальных цепей по формуле

l = l_{с *} l_м/(l_с - l_м). (4)

 

Пример. Пусть имеем параметры линии связи равные b=0,5 мм, d=0,3 мм, а=0,05 мм. При этом τ_ф =10 не, k_пом = 0.5, R_вых =200 Ом, ξ_г =2, I=10 мА, U=1,0 В.

Определить максимально допустимую длину линии связи.

Решение.

При емкостной помехе допустимая длина провода после подста­новки в (2) всех данных оказывается равной l_с ≤ 414 см. По формуле (3) методом итераций находим l_м ≤ 156 см.

Допустимая длина соединения с учетом суммарного воздействия емкостной и индуктивной наводок по (4) l ≤ 117 см.

 

Выводы

 

1. Основными направлениями по борьбе с помехами в конструкци­ях РЭС являются: уменьшение наводок по цепям питания, использование экранов в конструкциях РЭС, использование экранированных про­водов, коаксиальных проводов и бифиляров.

2. Существует три способа разводки: радиальный, с промежуточ­ными отводами, комбинированный. Из них наиболее предпочтителен комбинированный способ разводки.

3. Согласование источника сигнала, линии связи и нагрузки производится по волновому сопротивлению источника сигнала, линии связи и нагрузки, а так же по длине линии связи.