屏蔽線接地思考
電路板A和編碼器B進(jìn)行單向通訊,A發(fā)出CLK,B在CLK的上升沿過(guò)后把DATA數(shù)據(jù)串行發(fā)出,A串行讀取DATA數(shù)據(jù)。通信線大概10米,速度大概20k。不加屏蔽線,數(shù)據(jù)錯(cuò)亂得厲害,加屏蔽線,接地點(diǎn)不同,效果不同:
1.屏蔽線在A端接地,B端不接地,數(shù)據(jù)正常。
2.屏蔽線在B端接地,A端不接地,數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,但比沒(méi)加屏蔽線好點(diǎn)。
3.屏蔽線在AB端都接地,數(shù)據(jù)正常。
疑問(wèn),方式2為什么會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)出錯(cuò)?三種接地方式有和優(yōu)缺點(diǎn)?
提問(wèn)者:wyfwer
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提問(wèn)時(shí)間:08-25 11:43
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szchangjiang
08-26 07:06
據(jù)樓主敘述,信號(hào)傳輸好像是單端的。
10米距離,20k頻率,不至于“數(shù)據(jù)錯(cuò)亂得厲害”。樓主的時(shí)鐘和信號(hào)兩條線以及地線,如果兩塊板共用電源,還有電源線,是否用三絞線或四絞線?
樓主敘述中有屏蔽在一端接地之說(shuō),好像地線是另外聯(lián)的一根線。
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li4646258
08-31 15:41
maychang大俠,信號(hào)是單向傳輸?shù)?,電線是4芯屏蔽線,+5V,GND,CLK,DATA,電源線是向編碼器B供電。10米,20k的頻率之所以數(shù)據(jù)錯(cuò)亂厲害,是因?yàn)檫@個(gè)4芯的線是和兩個(gè)100w電機(jī)的電線捆在一起,電機(jī)一啟動(dòng),干擾就極其厲害。
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蔣jiang
09-01 17:40
還有,假如信號(hào)不是差分信號(hào),用雙絞線與不用雙絞線的效果差別大么?
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n73483852
08-30 22:29
3樓:
早說(shuō)清楚一些,就不會(huì)耽擱時(shí)間。
屏蔽未接地,時(shí)鐘和數(shù)據(jù)兩條線受電機(jī)線干擾,是因?yàn)檫@兩條線與電機(jī)線之間存在分布電容。電機(jī)當(dāng)然是用50Hz工頻,這個(gè)工頻對(duì)時(shí)鐘和數(shù)據(jù)線干擾比較小,因分布電容并不大,對(duì)工頻的容抗相當(dāng)大。但電機(jī)啟動(dòng)時(shí)和關(guān)斷時(shí)則不然,電機(jī)線上可能含很豐富的高次諧波。
屏蔽在A端接地,干擾經(jīng)電機(jī)線與屏蔽之間分布電容,然后經(jīng)屏蔽外套流到A端,此時(shí)時(shí)鐘和數(shù)據(jù)線受分布電容影響很小,故工作正常。屏蔽套粗而寬,電阻和電感都比較小,干擾電流在其上壓降很小,也不會(huì)經(jīng)屏蔽與時(shí)鐘和數(shù)據(jù)線之間電容影響時(shí)鐘和數(shù)據(jù)線。
屏蔽在B端接地,干擾信號(hào)通過(guò)電機(jī)線與屏蔽之間分布電容后,要經(jīng)4芯中的地線那一芯線流到A板。此線較細(xì),其上干擾電流的壓降使時(shí)鐘和數(shù)據(jù)發(fā)生錯(cuò)誤。
屏蔽兩端接地,電流途徑與A端接地相同,結(jié)果也與A端接地相同。
不是差分信號(hào),那就是單端信號(hào)。單端信號(hào)電流途徑是信號(hào)線和地線。這兩條線包圍的面積大,受干擾磁場(chǎng)的影響就大,所以應(yīng)該用絞合線以避免干擾磁場(chǎng)影響。至于電場(chǎng)影響(通過(guò)分布電容),單端信號(hào)用絞合線并不能將干擾降低很多,屏蔽線卻可以將電場(chǎng)影響降到很小。差分信號(hào)本來(lái)受電場(chǎng)影響就很小(電場(chǎng)對(duì)兩條線影響相同而抵消),所以用絞合線就夠了,一般不必用屏蔽線。
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60user50
08-30 08:07
明白了,謝謝maychang大俠的指點(diǎn)!
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cnm7
08-25 16:17
看了maychang大叔的話,是不是有如下總結(jié):?
單端信號(hào)線走屏蔽線
差分信號(hào)線走雙絞線
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lxmlau
09-01 04:22
7樓:
不能這么說(shuō)。
而且這里還有成本問(wèn)題,屏蔽線比雙絞線貴得多。
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送終雞酒
08-31 23:03
看來(lái)解決干擾的關(guān)鍵摸清楚干擾的路徑與干擾的脾氣,哈哈
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yhxc
09-01 04:26
9樓說(shuō)得很好。
干擾與機(jī)械結(jié)構(gòu)關(guān)系非常大。如果沒(méi)有“這個(gè)4芯的線是和兩個(gè)100w電機(jī)的電線捆在一起”,干擾就不會(huì)這么厲害,很可能不必用屏蔽線。而知道了電機(jī)線上干擾影響時(shí)鐘和數(shù)據(jù)線的途徑,解決方法也就有了。
其實(shí),這里并沒(méi)有模擬電路或數(shù)字電路什么事,完全是電路基礎(chǔ)或者叫電工基礎(chǔ)的內(nèi)容。
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miweurwer
08-30 04:27
學(xué)習(xí)了,很佩服maychang老師,感覺(jué)要系統(tǒng)的學(xué)學(xué)之前學(xué)過(guò)的知識(shí)了。
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csyyyyy
09-03 11:53
學(xué)習(xí),遇到問(wèn)題要多分析。
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www039
09-03 03:13
如果要用在工業(yè)級(jí)的話,這種接法肯定不保險(xiǎn),用光纖可根本解決干擾的問(wèn)題,而且成本不高,極為可靠。
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liaosanguo
08-31 09:03
A & B都接各自地的優(yōu)缺點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):
當(dāng)A & B兩者有其它途徑連接在一起時(shí) (如各自外殼或各自的地接大地,這樣就經(jīng)三芯電源線將外殼接在一起)
單對(duì)A / B兩者的信號(hào)接口而言,都有好處不會(huì)在
信號(hào)線A端<----->信號(hào)線B端<------>地B端<------->地A端<-------->信號(hào)線A端
回路上形成較強(qiáng)的干擾量 V or A or W
這是單端接地的信號(hào)線無(wú)法比擬的.
并且能去掉電源線上大地線引入的不確定因素.
說(shuō)完優(yōu)點(diǎn),就得說(shuō)說(shuō)缺點(diǎn):
1.當(dāng)信號(hào)線有足夠長(zhǎng)的長(zhǎng)度后, A & B都接各自的地時(shí),因?yàn)榈鼐€的非零阻抗,在地線上產(chǎn)生電壓.--------這一現(xiàn)象就像LAYOUT時(shí)GND處理時(shí),考慮GND不能過(guò)小,過(guò)長(zhǎng)一樣.要適當(dāng)考慮. 不要讓這長(zhǎng)長(zhǎng)的地線變成接收器了.
2.當(dāng)相異于如前面所說(shuō)的 優(yōu)點(diǎn) 的前提: A & B兩者沒(méi)有其它途徑外殼/地不相連在一起時(shí), 并且兩設(shè)備間有比較大的電壓差時(shí). 用A & B端都接地的信號(hào)線相連 或非隔離信號(hào)線,都有一定的危險(xiǎn)性.特別是經(jīng)常撥插的線.
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luoyakeji
09-02 09:43
學(xué)習(xí)了.........................
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weierda
08-28 17:09
理論很強(qiáng)啊,贊一個(gè)!
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sauwa
09-02 21:21
想問(wèn)下,這里的屏蔽線接地指的是接大地呢還是信號(hào)地?