zařízení 3. přednáška Fakulta elektrotechniky a informatiky prof.ing. Petr Chlebiš, CSc

Konstrukce elektronických zařízení 3. přednáška prof.Ing. Petr Chlebiš, CSc.

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Konstrukce signálových spojů Podle počtu vodičů a způsobu buzení signálové spoje dále dělíme na: - nesymetrická vedení - symetrická vedení

Katedra elektroniky Fakulta elektrotechniky a informatiky

Nesymetrická vedení signálů

u2 = u1 + ur + u š uš - vzniká elektromagnetickou indukcí z vnějších zdrojů ur - potenciální rozdíl na společném vodiči (má nenulový odpor a indukčnost)


Způsoby potlačení rušení u nesymetrických vedení -

stíněné vodiče, zvětšení úrovně u1, zmenšení odporu zemního vodiče, oddálení signálových vodičů od napájecího rozvodu a jiných vodičů s velkým proudem, zmenšení sklonu hran signálů (zmenší se tím přeslech kapacitní vazbou), vybavení přijímače hysterezí (zamezí se náhodnému překlápění logických obvodů), zkrácení spojů, kombinace předchozích způsobů.


Symetrická vedení signálů

- přijímač zpracovává rozdíl potenciálů mezi signálovými vodiči (bez ohledu na jejich napětí vzhledem k zemi) - je potlačen jak vliv napětí uš, které se indukuje do obou vodičů, tak napětí ur


Vlastnosti signálových spojů Typy vedení - jednodrátové vodiče, - ploché kabely, - kroucené dvouvodiče (twisted pair), - koaxiální kabely, - plošné spoje, - optické spoje Při volbě typu vedení je také třeba porovnávat dobu čela a týlu přenášených impulsů s dobou šíření po vedení.


Vlastnosti signálových spojů Elektricky krátká vedení - Signál vedením projde za dobu kratší, než je trvání jeho hran thr, - odražený signál dozní rychleji než hrana => nedojde ke zkreslení. - Rychlost šíření signálu vodičem je přibližně 0,22 m/ns. ⇒ Jeden metr signál urazí za přibližně τ = 4,5 ns.

lmax ≤ t hr / 2τ -

Krátké spoje v TTL obvodech mají délku do 30 cm.


Vlastnosti signálových spojů Elektricky dlouhá vedení - Signál prochází vedením déle, než je doba trvání jeho hrany. - Rušivý signál vzniklý při odrazu na nepřizpůsobeném konci vedení doznívá i po skončení hrany signálu. - Vedení je třeba pro zamezení odrazů na koncích přizpůsobovat charakteristickou impedancí. - Velikost impedance lze pro jednotlivé typy vedení vypočítat nebo přibližně určit z tabulek.


Elektrické parametry spojů Osamocený vodič:

- veličiny jsou uváděny L [µm], l [m], d [m],

- vypočteme podle vzorce


Praktické provedení spojů Osamocený vodič – jednodrátové vodiče: -Nejčastěji měděné dráty nebo lanka - průměr 0,3 až 0,5 mm, - izolace měkčený PVC, teflon, silikon - vodič povrchově pocínován pro lepší pájení, - jedná se o nesymetrické vedení, které nemá jednoznačně definovanou charakteristickou impedanci, - hodnota se obvykle pohybuje od 100 do 1000 Ω, - se tlumení odrazů na vedení, je nutno vodič vést blízko země.


Elektrické parametry spojů Osamocený vodič nad kovovou deskou (kostrou):

- veličiny jsou uváděny L [µH/m], C [pF/m], Z [Ω] - vypočteme podle vzorců, kde ε je relativní permitivita dielektrika, většinou ε = 2 až 5


Elektrické parametry spojů kroucený dvojitý vodič:

- veličiny jsou uváděny L [µH/m], C [pF/m], Z [Ω] - vypočteme podle vzorců, kde εef je efektivní relativní permitivita dielektrika, přibližně εef = 0,8ε , µ je relativní permeabilita


Elektrické parametry spojů koaxiální kabel nebo stíněný vodič:

- veličiny jsou uváděny L [µH/m], C [pF/m], Z [Ω]


Elektrické parametry spojů Jednostranný plošný spoj:

- veličiny jsou uváděny L [µH],


Elektrické parametry spojů Oboustranný plošný spoj:

- veličiny jsou uváděny L [µH/m], C [pF/m], εef = (ε +1)/2


Děkuji za pozornost…


zařízení 3. přednáška Fakulta elektrotechniky a informatiky prof.ing. Petr Chlebiš, CSc

Recommend Documents