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电缆平衡

发布时间:2014/4/10 21:14:35 访问次数:637

   关于相互连接的电缆,SI9945A必须保持两个导体间的电阻性和电抗性平衡。因此,每个导体的电阻和电抗必须相等。许多情况下,电路的不平衡远远大于电缆的不平衡。然而,当需要大量的大于lOOdB的共模抑制,或用非常长的电缆时,电缆的缺陷必须考虑。

   大多数电缆的电阻性不平衡是微不足道的,通常被忽略。电容性不平衡通常在3%~5%的范围内。低频时,因为容抗远远大于电路中的其他阻抗,所以这种不平衡通常可以忽略。然而高频时,电容性不平衡必须被考虑。

   加果正确的端接,对于编织的屏蔽层电缆,电感性不平衡实际上不存在。然而,不正确的电缆屏蔽层端接,即与屏蔽体没有360。连接,就会产生问题。

   因为辫线中存在电流,包含一个辫线的金属箔屏蔽电缆明显比编织层屏蔽电缆有更多的电感性不平衡。辫线通常与一个信号线比另一个信号线靠得较近,因此具有更紧的耦合。因为低频时,辫线的电阻比铝箔屏蔽层的电阻小不止一个数量级,所以几乎所有的屏蔽电流流经辫线而不流经屏蔽层。这会在电感性耦合进入信号导体时产生一个显著的不平衡。

   高于10MHz,趋肤效应导致屏蔽电流在金属箔上流动,电感性不平衡会显著地减小。因此,如果金属箔屏蔽电缆经辫线端接,这是通常的情况,因为屏蔽层电流不再均匀分布在金属箔屏蔽层的横截面上,电感性不平衡将再次出现在电缆终端的附近。因为上述提到的两个问题,即由辫线中的电流和(或)不正确的屏蔽层端接所导致的电感性不平衡,所以有辫线的金属箔屏蔽电缆不应被用于需要大量共模噪声抑制的敏感电路中。平衡和屏蔽的效果是叠加的。屏蔽可被用于减小信号导体中的共模拾取的量,而平衡可减小被转化为差模电压而耦合进负载的共模电压部分。让我们假设电路具有60dB的平衡,且电缆没有屏蔽。乜假设每个导体从出场耦合拾取 300mV的共模噪声电压。因为平衡,耦合进负载的噪声将低60dB或是300l~V。如果现在一个有40dB屏蔽效能的接地屏蔽层被设置在导体周围,则每个导体中拾取的共模电压将减小到3mV。耦合进负载的噪声将因为平衡低60dB或是3弘V。这表示总噪声减小lOOdB-其中40dB来自屏蔽,60dB来自平衡。

   电路平衡依赖于频率。通常,频率越高,越难保持好的平衡,因为杂散电容在高频时对电路平衡有更多的影响。

   关于相互连接的电缆,SI9945A必须保持两个导体间的电阻性和电抗性平衡。因此,每个导体的电阻和电抗必须相等。许多情况下,电路的不平衡远远大于电缆的不平衡。然而,当需要大量的大于lOOdB的共模抑制,或用非常长的电缆时,电缆的缺陷必须考虑。

   大多数电缆的电阻性不平衡是微不足道的,通常被忽略。电容性不平衡通常在3%~5%的范围内。低频时,因为容抗远远大于电路中的其他阻抗,所以这种不平衡通常可以忽略。然而高频时,电容性不平衡必须被考虑。

   加果正确的端接,对于编织的屏蔽层电缆,电感性不平衡实际上不存在。然而,不正确的电缆屏蔽层端接,即与屏蔽体没有360。连接,就会产生问题。

   因为辫线中存在电流,包含一个辫线的金属箔屏蔽电缆明显比编织层屏蔽电缆有更多的电感性不平衡。辫线通常与一个信号线比另一个信号线靠得较近,因此具有更紧的耦合。因为低频时,辫线的电阻比铝箔屏蔽层的电阻小不止一个数量级,所以几乎所有的屏蔽电流流经辫线而不流经屏蔽层。这会在电感性耦合进入信号导体时产生一个显著的不平衡。

   高于10MHz,趋肤效应导致屏蔽电流在金属箔上流动,电感性不平衡会显著地减小。因此,如果金属箔屏蔽电缆经辫线端接,这是通常的情况,因为屏蔽层电流不再均匀分布在金属箔屏蔽层的横截面上,电感性不平衡将再次出现在电缆终端的附近。因为上述提到的两个问题,即由辫线中的电流和(或)不正确的屏蔽层端接所导致的电感性不平衡,所以有辫线的金属箔屏蔽电缆不应被用于需要大量共模噪声抑制的敏感电路中。平衡和屏蔽的效果是叠加的。屏蔽可被用于减小信号导体中的共模拾取的量,而平衡可减小被转化为差模电压而耦合进负载的共模电压部分。让我们假设电路具有60dB的平衡,且电缆没有屏蔽。乜假设每个导体从出场耦合拾取 300mV的共模噪声电压。因为平衡,耦合进负载的噪声将低60dB或是300l~V。如果现在一个有40dB屏蔽效能的接地屏蔽层被设置在导体周围,则每个导体中拾取的共模电压将减小到3mV。耦合进负载的噪声将因为平衡低60dB或是3弘V。这表示总噪声减小lOOdB-其中40dB来自屏蔽,60dB来自平衡。

   电路平衡依赖于频率。通常,频率越高,越难保持好的平衡,因为杂散电容在高频时对电路平衡有更多的影响。

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