ZHCAAS5A June   2020  – July 2021 THVD8000 , THVD8010

 

  1.   商标
  2. 简介和器件概述
  3. 与 RS-485 的比较
  4. 电缆类型
  5. 数据速率、载波频率和通信距离
  6. 电感器和电容器选择
  7. 网络拓扑
  8. 终端和失效防护
  9. 总线负载
  10. 接地和共模噪声
  11. 10结论
    1. 10.1 参考文献
  12. 11修订历史记录

终端和失效防护

如上一节所述,端接与电缆特性阻抗匹配的菊花链是优选拓扑。电缆的特性阻抗是一个复数值,取决于电缆的单位长度电容、电感、串联电阻和分流电导(图 7-16)。对于低损耗电缆,特性阻抗通常近似为一个实际值(主要由寄生电容和电感项决定),因此可以与一个简单的电阻匹配。但请注意,这是一个近似值,可能无法在所有信号频率和电缆长度下提供精确匹配。

GUID-17598EC3-2410-496E-B3BE-27D5D381452B-low.gif图 7-16 单位长度电缆的等效电路

实际上,在许多应用中可能很难测量电缆的特性阻抗。使用矢量网络分析器 (VNA) 等便利设备,可以检查复域中电缆对不同频率的响应,并将结果显示在史密斯图上。频率范围的复阻抗环绕标称负载阻抗(仅电阻)。

在 S 参数测量中,S11 是显示反射能量的回波损耗。S11 的电压驻波比 (VSWR) 在相关频率范围内应接近 1。如果 VSWR 在应用频率范围内变化最小,则认为电阻与电缆匹配良好。一根 1000 英尺的 CAT5 电缆由 VNA 通过开路端接(图 7-17)和 100Ω 电阻器端接(图 7-18)测量。与史密斯图不同,结果表明 S11 更小,并且在端接正确的情况下变化更小。

GUID-441F3ABA-FA1D-47D0-AC75-D09B722C752C-low.png图 7-17 不带端接的 Cat5e 电缆 S11 图
GUID-7CFA9310-EC9B-4FA8-89AF-25B3BC56A1CA-low.png图 7-18 带有 100Ω 端接的 Cat5e 电缆 S11 图

如果不使用 VNA,仍然可以搜索阻抗,但会更困难。例如,可以使用信号发生器驱动电缆。可以使用各种端接电阻器观察电缆末端的信号反射。在上一段提到的相同测试中,在开端时,信号需要过一段时间才能减弱,并且可以观察到纹波(图 7-19)。

使用 100Ω 端接时,信号会传输到电缆末端并快速趋稳(图 7-20)。

由于 OOK 调制,THVD8000 器件具有对称阈值。在总线上添加上拉或下拉电阻不会像 RS-485 系统那样产生失效防护功能。但是,THVD8000 与总线上的失效防护网络一起使用,因为接收器检索频率信息并且直流偏置被阻止。同样,接收器不依赖直流电压进行决策。如果由于某种原因接收到的信号显示出一些直流失调电压,则调制方案仍然有效。

THVD8000 器件具有无极性功能,这意味着无论节点之间的 A 线和 B 线如何连接,都可以进行通信。接线错误也会影响电力输送,并且可以通过使用全桥整流器在系统级实现电力线极性抗扰度。

GUID-0BA06245-3E88-412C-AA88-D329C8C8E6DD-low.png图 7-19 不带端接的 Cat5e 电缆反射
GUID-7D183ECE-0863-4AE7-AA18-40AC6796889A-low.png图 7-20 带 100Ω 端接的 Cat5e 电缆反射