Dengeli iletim hattının anlamı?


9

Basit bir soru, bir iletim hattının (benim durumumda RS-485) dengesiz ve dengesiz olması ne anlama geliyor?

Yanıtlar:


8

İki sinyal hattı merkezi bir referans noktasının etrafında yansıtılır - genellikle ancak zorunlu olarak topraklanmaz. Biri referans noktasına göre 'yukarı' olduğunda diğeri eşit miktarda ": aşağı" olur Ortalama seviye referansa göre daima sıfırdır.

Dijital bir sistemde sürücü mantıksal 1 için + v / -V ve mantıksal 0 için -V / + V uygular.

Bu, bir hattın referans (genellikle toprak) hattı ve diğer dalgaların göreceli olarak salınabileceği dengesiz bir sistemle karşılaştırılır. örneğin RS232 sistem mantıksal 1 = -12V nominal ve mantıksal 0 = + 12V nominal. Bir 1 -12 / 0'da bacaklar ae gönderildiğinde ve bir 0 gönderildiğinde bacaklar +12/0'dur.

Dengeli bir sistem doğal olarak gürültüye karşı daha dayanıklıdır. Bükümlü bir çift yoluyla beslenirse, çift içine indüklenen gürültü her iki bacakta da aynı genliğe sahiptir ve diferansiyel sinyaller hala ona göre +/- veya - / + genliğine sahiptir. Böylece gürültü seviyeleri sinyalden daha büyük olabilir ve sistem yine de çalışır.

Standart telefon sistemlerinde sesli telefon, analog dengeli sinyaller kullanır. Maksimum iletim seviyesi genellikle -10 dBm'dir, burada 0 dBm = 600 ohm = 600 mV = 1 mW. Müşteri hat sonu sinyallerinin 10-20 dB altında olabilir ve hala bir moda sonra çalışır ". Bu düşük sinyal seviyesine rağmen bir kablo çiftinde birçok volta bağlı (genellikle 50 Hz veya 60 Hz şebeke) gürültüye ve "uğultu."
Hatta biraz dengesizlik ve duyacağınız TÜM uğultu.


Telefon sistemlerinin dengelenmesi ile ilgili olarak, bir zamanlar modemlerimden birine takılırsa, yakındaki bir AM radyo istasyonundan gelen sesin modemde duyulabilecek kadar yüksek bir hatta bağlanmasına neden olacak bir bilgisayarım vardı (yaklaşık 1999). konuşmacı. Sıradan bir telefonu dinlesem bile ses anlaşılır olmazdı, ancak aylarca süren hayal kırıklığından sonra AM radyo istasyonu olduğunu ve kadansının modemdeki seslerle eşleşen bir ses bulduğunu tahmin ettim. Böyle tuhaf davranışlar, hat dengesi sorunlarının bir sonucu olabilir mi?
supercat

1
Çizgilerin 0V ve + 5V veya + 5V ve 0V olduğu iki özdeş takdiriniz olduğunda buna ne denir? +5 veya -5 arasında bir fark vardır, ancak 'orta nokta' 0V değildir.
JustJeff

6

Dengeli, her bir hattaki empedansların eşleştiği anlamına gelir, bu nedenle herhangi bir parazit her hatta aynı voltajı indükler, bu da daha sonra diferansiyel alıcı tarafından iptal edilir. Bunun çalışması için sinyallerin simetrik olması gerekmez.

EDIT - Genellikle sinyaller simetrik olsa da dengeli bir bağlantı için olmaları gerekmez. Simetrik olmayan dengeli çıktıya bir örnek ( buradan ):

dengeli ses çıkışı

Başka bir dengeli ama asimetrik ses devresi ( buradan ):

Dengeli mikrofon öncesi

Onlar söylüyor:

Preamp, DoZ preamp'a çok benzer - topoloji aynıdır, ancak daha düşük bir besleme voltajı kullanacak şekilde değiştirilmiştir. Amplifikatör, son derece iyi doğrusallığa, geniş bant genişliğine ve koşulsuz olarak kararlı olan tek uçlu A Sınıfı, akım geri besleme devresidir. Çıkışlarda ferrit boncuklar (F1 ve F2) önerilir. Gösterilen çıkış pinleri, XLR ses konektörüne normal bağlantılardır, Pin 1 topraklanmış, Pin 2 "sıcak" ve Pin 3 ses dönüşüdür ("soğuk"). Çıktı aslında dengelidir, ancak asimetriktir - bu çok yaygındır ve aynı temel fikir birçok premium stüdyo mikrofonu tarafından kullanılır.

Supercat, MIDI'den bahsetti, bu asimetrik dengeli bir bağlantı kullanıyor gibi görünüyor:

MIDI dengeli

Yukarıdaki sayfanın geldiği sayfa şöyle:

Aslında, MIDI Spesifikasyon Belgesindeki elektriksel özellikler açıklamasında görüldüğü gibi, MIDI'nin önemli bir tasarım amacı, MIDI kabloları ile oluşabilecek herhangi bir toprak döngüsünü önlemektir. Bu, bir opto-izolatör üzerinden dengeli bir akım döngüsü kullanılarak ve sadece MIDI çıkışlarının topraklanmasıyla yapılır. MIDI IN konektörü alıcının kasasına topraklanmamış. Doğru şekilde yapıldığında, MIDI kurulumunun neden olduğu topraklama döngüleri ve uğultu veya diğer sesler yoktur.

Ayrıca Wiki gibi bu sayfada da bazı bilgiler var

Yukarıdakilerden alıntılar:

ESP diyor ki:

"Bu sinyali mikserde alan devreye diferansiyel amplifikatör denir ve iletkenlerin bu karşıt polaritesi çalışması için gereklidir." . Bu, baskıdaki birçok açıklama gibi (bazıları başka türlü saygın kitaplarda da olduğu gibi), sinyal simetrisini - "gerilimde eşit, ancak kutupsalda zıt -" açıklar, ancak dengeli bir arabirimin en önemli özelliğinden bile bahsetmez.

SİNYAL SİMETRESİNİN GÜRÜLTÜ REDDİ İLE YAPILMASI GEREKEN BİR ŞEY YOKTUR - EMPEDANS NEDEN ÖNEMLİDİR!

Wiki diyor:

Telekomünikasyon ve profesyonel ses sistemlerinde, dengeli bir hat veya dengeli bir sinyal çifti, her biri uzunlukları boyunca eşit empedanslara ve toprağa ve diğer devrelere eşit empedanslara sahip aynı tipte iki iletkenden oluşan bir iletim hattıdır. 1Dengeli çizgi formatının başlıca avantajı dış gürültünün iyi reddedilmesidir. Dengeli hattın yaygın biçimleri, radyo frekans sinyalleri için kullanılan çift uçlu ve düşük frekanslar için kullanılan bükümlü çifttir. Geri dönüş iletkenini toprağa bağlayacak şekilde tasarlanmış koaksiyel kablo veya geri dönüş iletkeni gerçekte topraklanmış olan devreler gibi dengesiz hatlarla karşılaştırılmalıdır. Dengeli ve dengesiz devreler balun adı verilen bir transformatör kullanılarak birbirine bağlanabilir. Dengeli çizgileri yönlendiren devreler, dengenin faydalarını korumak için dengelenmelidir. Bu, diferansiyel sinyalleme, transformatör kuplajı veya sadece her bir iletkendeki empedansın dengelenmesi ile gerçekleştirilebilir. Simetrik sinyaller taşıyan hatlar (her bacakta toprağa eşit ancak zıt gerilimlere sahip olanlar) genellikle dengeli olarak adlandırılır, ama bu tamamen farklı bir anlam. İki koşul birbiriyle ilişkili değildir.

Wiki'den daha fazlası:

Dengeli ve diferansiyel
çizgilerin çoğu açıklaması simetrik (antiphase) sinyalleri varsayar, ancak bu talihsiz bir karışıklıktır - sinyal simetrisi ve dengeli çizgiler birbirinden oldukça bağımsızdır. Dengeli bir hat için gerekli olan sürücü, hat ve alıcıdaki empedanslardır. Bu koşullar, dış gürültünün diferansiyel hattın her bacağını eşit şekilde etkilemesini ve böylece alıcı tarafından çıkarılan ortak bir mod sinyali olarak görünmesini sağlar. "Bacaklar" arasında mükemmel ortak mod empedans eşleşmesine sahip olan ancak simetrik sinyaller sağlamayan dengeli tahrik devreleri vardır. 6Diğer devrelerle etkileşimi önlemek için simetrik diferansiyel sinyaller mevcuttur - elektromanyetik alanlar eşit ve zıt akımlarla iptal edilir. Ancak diğer devrelerden parazit reddi için gerekli değildir.


1
Oli - genellikle teknik olarak hemfikiriz (muhtemelen yaklaşık% 99.9). Bu vesileyle tam olarak yaptığımızı sanmıyorum. Sinyallerin, esasen diferansiyel alıcı karar noktası olan bir referansa karşı simetrik olmadığı dengeli bir durumu düşünemiyorum. Örnek (ler) faydalı olabilir.
Russell McMahon

1
@Russell - Sinyallerin genellikle simetrik olduğuna katılıyorum, simetri değil, empedanslar olan çizgileri gerçekten dengeleyen şey hakkında net olmaya çalışıyordum. Bu tür çıktılar oldukça yaygın olduğu için sesli bir örnek verdim.
Oli Glaser

Öyleyse, MIDI dengeli bir protokol olarak kabul edilir, çünkü vericinin bir tarafında VDD'ye karşı bir direnç ve diğerinde bir çıkış geçidine aynı değerde direnç var mı? MIDI alıcısının bir optokuplör LED'inin bir tarafında bir direnci vardır.
supercat

@supercat - MIDI hakkında çok şey bilmiyorum, ancak bu sayfaya hızlı bir şekilde baktığımda gerçekten dengeli (ve cevabımdaki örnek gibi asimetrik, sadece toprak yerine + 5V'ye döndü) bir bağlantı kullandığını gösteriyor.
Oli Glaser

2

Dengeli bir hat ,
aynı tipteki iki iletkenden ve toprağa ve diğer devrelere uzunlukları boyunca eşit empedanstan oluşan bir iletim hattıdır .

Dengesiz bir hat, iletkenleri toprağa göre eşit olmayan empedanslara sahip olan, genellikle koaksiyel kablo olan bir iletim hattıdır; dengeli bir çizginin aksine.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.