Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Передача ВЧ сигнала по витой паре
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Вопросы аналоговой техники
MM_Andrey
Собственно, нужно передать по витой паре длиной 20м 10МГц меандр с фронтами не более 5нс и размахом 6В. Какого минимального сечения нужен провод, можно как-то оценить это дело. Приветствуется любая информация...
С Уважением.
evgeny_ch
LVDS.
Performance of LVDS With Different Cables.
lks
Цитата(MM_Andrey @ Oct 1 2008, 18:01) *
Собственно, нужно передать по витой паре длиной 20м 10МГц меандр с фронтами не более 5нс и размахом 6В. Какого минимального сечения нужен провод, можно как-то оценить это дело. Приветствуется любая информация...
С Уважением.


По витой паре до 200 МГц работать можно.
Бывает в продаже кабель витая пара в экране - STP-2.
Передатчик должен быть с диф. выходом на 100 Ом. Скорость более 20 Мбит/сек.
Приемник на такую же скорость должен быть.
Можно два кабеля по 50 Ом запустить - в параллель, кстати...
blackfin
Цитата(lks @ Oct 1 2008, 20:53) *
По витой паре до 200 МГц работать можно.
Ага.. Можно до 200 МГц.. А можно и до 1200 МГц..
Кабель витая пара экранированная SSTP, категория 8 (1200 МГц)
Ariel
Цитата(MM_Andrey @ Oct 1 2008, 18:01) *
Собственно, нужно передать по витой паре длиной 20м 10МГц меандр с фронтами не более 5нс и размахом 6В. Какого минимального сечения нужен провод, можно как-то оценить это дело. Приветствуется любая информация...
С Уважением.

Нет никакой технической проблемы передать такой сигнал по любому из выпускаемых, даже самых дешевых, кабелей CAT5 (диаметр жил 0.2mm и даже меньше). Мы, например, выпускаем серийно удлинители для сигналов TMDS (частота до 850 mHz), и они работают при длине CAT5 до 40-50м, причем основная проблема - это не затухание сигнала, а crosstolk между парами.
slog
А какими драйверами можно драйверить десятки метров кабеля при десятках и сотнях мегагерц?
lks
Цитата(blackfin @ Oct 1 2008, 21:05) *
Ага.. Можно до 200 МГц.. А можно и до 1200 МГц..
Кабель витая пара экранированная SSTP, категория 8 (1200 МГц)


Да кто спорит - можно и 1200 МГц туда запустить.
Но это будет уже не меандр а синус - правильно?
А мы тут про меандр говорили...
Или я опять чего то перепутал? biggrin.gif

Цитата(slog @ Oct 2 2008, 08:30) *
А какими драйверами можно драйверить десятки метров кабеля при десятках и сотнях мегагерц?


Теми же что и для 50 Ом кабеля подходят - просто ставите два, рядом. wink.gif
Ariel
Цитата(slog @ Oct 2 2008, 08:30) *
А какими драйверами можно драйверить десятки метров кабеля при десятках и сотнях мегагерц?

GV8500 от GENNUM
MM_Andrey
LVDS не катит и CAT5 и же с ними туда же. Это аналоговый сигнал для ПЗС матрицы, и пара CAT5 не подходит по причине отсутствия места( хотя на ней всё проходит на ура). Я пробовал на согласованной витой паре МГТФ-0,03 - от сигнала остается одно воспоминание crying.gif На коаксиале 1мм ещё хуже wacko.gif Вопрос стоит так - как определить теоретический предел уменьшения сечения витой пары для данного случая. На передающем конце усилить сигнал не проблема - проблема в сильном искажении формы сигнала, что не допустимо в данном случае.
blackfin
Цитата(MM_Andrey @ Oct 2 2008, 09:33) *
На передающем конце усилить сигнал не проблема - проблема в сильном искажении формы сигнала, что не допустимо в данном случае.
Для решения этой проблемы обычно используют эквалайзер.
MrYuran
Что-то я не пойму, какие могут быть проблемы 10МГц х 20м
Вот если на километр, другое дело...
Может, линия не согласована?
Для фронтов на входе шмитта поставьте
MM_Andrey
Цитата(MrYuran @ Oct 2 2008, 09:40) *
Что-то я не пойму, какие могут быть проблемы 10МГц х 20м
Вот если на километр, другое дело...
Может, линия не согласована?
Для фронтов на входе шмитта поставьте



Проблема в том, что на приемном конце нет никакой возможности поставить дополнительную электронику crying.gif

P.S. Линия согласована.
DRUID3
Цитата(MM_Andrey @ Oct 2 2008, 08:51) *
Проблема в том, что на приемном конце нет никакой возможности поставить дополнительную электронику crying.gif

P.S. Линия согласована.

А по чему, собственно, согласована линия? Какие это искажения в согласованной линии если она собой представляет чисто резистивную(без реактивностей) нагрузку? 07.gif

Цитата(MM_Andrey @ Oct 1 2008, 17:01) *
Какого минимального сечения нужен провод, можно как-то оценить это дело.

Чтобы не перервалСО... biggrin.gif
Цитата(MM_Andrey @ Oct 2 2008, 08:33) *
На передающем конце усилить сигнал не проблема - проблема в сильном искажении формы сигнала, что не допустимо в данном случае.

Да причем там сечение? Оно не играет рояли в вопросе длинной линии - важна геометрия, расстояние между проводниками, шаг скрутки и материал.

Очень рекомендую полистать "искусство схемотехники" - задача о делителе для щупа осциллографа.
MM_Andrey
Цитата(DRUID3 @ Oct 2 2008, 09:55) *
А по чему, собственно, согласована линия? Какие это искажения в согласованной линии если она собой представляет чисто резистивную(без реактивностей) нагрузку? 07.gif
Чтобы не перервалСО... biggrin.gif

На витой паре МГТФ-0,03 меандр превращается в кривой треугольник.

Да причем там сечение? Оно не играет рояли в вопросе длинной линии - важна геометрия, расстояние между проводниками, шаг скрутки и материал.

Насколько я представляю, линия передачи характеризуется ещё и частотными свойствами, иначе бы зачем на Ethernet столько меди расходовать biggrin.gif

Очень рекомендую полистать "искусство схемотехники" - задача о делителе для щупа осциллографа.


Посмотрим.
lks
Цитата(MM_Andrey @ Oct 2 2008, 09:33) *
Я пробовал на согласованной витой паре МГТФ-0,03 - от сигнала остается одно воспоминание


Термин - согласованный - в этом смысле обозначает отсутствие отражений в линии.
Т.е. нагрузка (с обеих сторон кстати) равна волновому сопротивлению длинной линии?
Как вы определили волновое сопротивление линии?
Сдалась вам эта витая пара.
Логично бы использовать два очень тонких кабеля на 50 ом - бывают такие, например, используют в антенных удлинителях сотовых телефонов.
Ну очень тонкие.... wink.gif
MM_Andrey
Цитата(lks @ Oct 2 2008, 10:35) *
Термин - согласованный - в этом смысле обозначает отсутствие отражений в линии.
Т.е. нагрузка (с обеих сторон кстати) равна волновому сопротивлению длинной линии?
Как вы определили волновое сопротивление линии?
Сдалась вам эта витая пара.
Логично бы использовать два очень тонких кабеля на 50 ом - бывают такие, например, используют в антенных удлинителях сотовых телефонов.
Ну очень тонкие.... wink.gif


Да нагрузка полностью согласована с обоих концов(проверялось с помощью генератора и одиночного импульса по переходной характеристике).

Сдалась потому, что по тонкому кабелю ещё хуже.

P.S. Тут подумалось, что может причина в неравномерности параметров витой пары, всё-таки делалась она вручную. Хотя Orcad дает похожие результаты с витой парой и коаксиальным кабелем.
DRUID3
Цитата(MM_Andrey @ Oct 2 2008, 09:42) *
Да нагрузка полностью согласована с обоих концов(проверялось с помощью генератора и одиночного импульса по переходной характеристике).

Сдалась потому, что по тонкому кабелю ещё хуже.

ммм... Не понимаю. Т.е. импульс был такой как Вам нужно? Без искажений? А при подключении требуемого устройства картина изменилась? Так?
Цитата(MM_Andrey @ Oct 2 2008, 09:42) *
P.S. Тут подумалось, что может причина в неравномерности параметров витой пары, всё-таки делалась она вручную. Хотя Orcad дает похожие результаты с витой парой и коаксиальным кабелем.

О боги Валгаллы, да нельзя такие ситуации смоделировать. Это как попытаться смоделировать завтра biggrin.gif ... При стольких случайных параметрах никакой САПР ничего адекватного не скажет...
MrYuran
Цитата(lks @ Oct 2 2008, 10:35) *
Логично бы использовать два очень тонких кабеля на 50 ом - бывают такие, например, используют в антенных удлинителях сотовых телефонов.
Ну очень тонкие.... wink.gif

А зачем 2-то? одного бы вполне хватило
Вообще показали бы картинки, чтоли. Что гадать-то...
Выход у вас на чём сделан? Может, он не может линию прокачать?
Alex11
Во-первых, 5 нс фронт - это полоса сигнала 100 МГц, что нужно обязательно учитывать, если разговор идет про передачу сигнала без искажений. Во-вторых, если я правильно из предыдущих высказываний автора, витая пара подключается к ПЗС без дополнительной электроники. В этом случае про согласование можно забыть, ибо ПЗС - это очень большая емкость, и подключая ее к кабелю, Вы все согласование нарушаете. Правильное решение - поставить формирователь для ПЗС рядом с ПЗС и использовать действительно согласованный кабель. Если это невозможно, то можно попробовать ввести предискажения в сигнал так, чтобы после прохождения кабеля на нужной емкости был требуемый сигнал.
MM_Andrey
Цитата(Alex11 @ Oct 2 2008, 11:16) *
Во-первых, 5 нс фронт - это полоса сигнала 100 МГц, что нужно обязательно учитывать, если разговор идет про передачу сигнала без искажений. Во-вторых, если я правильно из предыдущих высказываний автора, витая пара подключается к ПЗС без дополнительной электроники. В этом случае про согласование можно забыть, ибо ПЗС - это очень большая емкость, и подключая ее к кабелю, Вы все согласование нарушаете. Правильное решение - поставить формирователь для ПЗС рядом с ПЗС и использовать действительно согласованный кабель. Если это невозможно, то можно попробовать ввести предискажения в сигнал так, чтобы после прохождения кабеля на нужной емкости был требуемый сигнал.


Емкость CCD 30пФ, буфер 3 элемента 74АС04, с каждого выхода по 300 Ом на витую пару, волновое пары 100 Ом. Предискажения ничего хорошего не дают.
MrYuran
Цитата(MM_Andrey @ Oct 2 2008, 11:33) *
Емкость CCD 30пФ, буфер 3 элемента 74АС04, с каждого выхода по 300 Ом на витую пару, волновое пары 100 Ом. Предискажения ничего хорошего не дают.

Не понял... параллельно чтоли 3 выхода? 07.gif
Предыскажения и не могут ничего дать на такой длине, кроме коверкания ФЧХ
MM_Andrey
Цитата(MrYuran @ Oct 2 2008, 11:40) *
Не понял... параллельно чтоли 3 выхода? 07.gif
Предыскажения и не могут ничего дать на такой длине, кроме коверкания ФЧХ


На три входа подается одинаковый сигнал, на каждый выход последовательно 300 Ом, другие концы резисторов соединяются вместе и подключаются к витой паре. smile.gifМожно и один элемент использовать со 100 омами , разницы нет буфер тянет.
MrYuran
Цитата(MM_Andrey @ Oct 2 2008, 11:48) *
Можно и один элемент использовать со 100 омами , разницы нет буфер тянет.

Если один тянет на 100, то лучше так. По-моему.
MM_Andrey
Цитата(MrYuran @ Oct 2 2008, 11:59) *
Если один тянет на 100, то лучше так. По-моему.


Попробую поставить вопрос по-другому, как зависит АЧХ витой пары от её геометрии( сечение, шаг скрутки, тип изоляции, расстояние между продниками, одиночные провода или многожильные) ?

P.S. Понятно, что от этих параметров будет зависеть и волновое сопротивление и потери. Будет ли зависить АЧХ её от волнового сопротивления? Имеет ли смысл делать его ниже , дабы улучшить АЧХ или нет ?

Может есть какая литература по линиям передачи ?
MrYuran
Я держал в руках справочник по коаксиалам.
АЧХ кабеля - не совсем корректное определение, есть зависимость удельного затухания (в дБ) от частоты
5 нс - круто, боюсь, без входного формирователя ничего не выйдет.
Природа не любит прямых углов
MM_Andrey
Цитата(MrYuran @ Oct 2 2008, 13:07) *
Я держал в руках справочник по коаксиалам.
АЧХ кабеля - не совсем корректное определение, есть зависимость удельного затухания (в дБ) от частоты
5 нс - круто, боюсь, без входного формирователя ничего не выйдет.
Природа не любит прямых углов


А не связана ли эта самая зависимость со скин-эффектом. Ведь у тонкого проводника эквивалентное сопротивление быстрее увеличивается с частотой.
asdf
Цитата(MM_Andrey @ Oct 2 2008, 11:33) *
Емкость CCD 30пФ, буфер 3 элемента 74АС04, с каждого выхода по 300 Ом на витую пару, волновое пары 100 Ом. Предискажения ничего хорошего не дают.

Если я не ошибаюсь, фронт 5нсек при уровне 5В на 30пФ может быть сформирован током 30мА, а Ваш буфер дает в лучшем случае 50мА, с учетом погонной емкости витой пары, на 20м у Вас нет никаких шансов получить сигнал без искажений.
Некоторое улучшение ситуации, как мне кажется, можно получить от буфера с напряжением питания порядка 8-10В, подключив витую пару к CCD через резистор 100Ом.
Конечно, неплохо было бы увидеть осциллограммы сигнала на выходе буфера и на входе CCD.
MM_Andrey
Цитата(asdf @ Oct 2 2008, 13:45) *
Если я не ошибаюсь, фронт 5нсек при уровне 5В на 30пФ может быть сформирован током 30мА, а Ваш буфер дает в лучшем случае 50мА, с учетом погонной емкости витой пары, на 20м у Вас нет никаких шансов получить сигнал без искажений.
Некоторое улучшение ситуации, как мне кажется, можно получить от буфера с напряжением питания порядка 8-10В.


Искажения при передаче наблюдаются и без эквивалента емкости CCD 30pF. Понятно что можно раскачать амплитуду в 2-3 раза, но ведь искажения формы никуда не денутся.
DRUID3
Цитата(MM_Andrey @ Oct 2 2008, 12:33) *
А не связана ли эта самая зависимость со скин-эффектом. Ведь у тонкого проводника эквивалентное сопротивление быстрее увеличивается с частотой.

biggrin.gif нет... Вернее мысль правильная, но не для таких частот и длин.
asdf
Цитата(MM_Andrey @ Oct 2 2008, 10:42) *
Да нагрузка полностью согласована с обоих концов(проверялось с помощью генератора и одиночного импульса по переходной характеристике).

P.S. Тут подумалось, что может причина в неравномерности параметров витой пары, всё-таки делалась она вручную.

А можно увидеть схемку согласования при проверке и при подключении CCD.
Я просто хочу сказать, что при проверке согласования линии сильные неоднородности, выванные ручным изготовлением должны быть заметны.
MM_Andrey
Цитата(DRUID3 @ Oct 2 2008, 14:05) *
biggrin.gif нет... Вернее мысль правильная, но не для таких частот и длин.


А каких таких ? 100МГц и 20 метров. Если погонное сопротивление провода 1 Ом/м и сечение всего 0,03мм>2
lks
Цитата(MM_Andrey @ Oct 2 2008, 10:42) *
Да нагрузка полностью согласована с обоих концов(проверялось с помощью генератора и одиночного импульса по переходной характеристике).

Сдалась потому, что по тонкому кабелю ещё хуже.

P.S. Тут подумалось, что может причина в неравномерности параметров витой пары, всё-таки делалась она вручную. Хотя Orcad дает похожие результаты с витой парой и коаксиальным кабелем.


Не, в неравномерности вряд ли причина...
Скорее дело в отражении от концов (по 70%) - а потом складывается на другом конце с полезным сигналом.

А кстати есть специальная микросхема у AD для таких вещей. Марку конечно не помню - используется для передачи RGB внутри на плате цифровых телевизоров - т.е три диф канала, я ее даже чуть было куда-то не сунул, но потом передумал. Там в комплекте есть и приемник и передатчик. wink.gif
MM_Andrey
Цитата(lks @ Oct 2 2008, 14:34) *
Не, в неравномерности вряд ли причина...
Скорее дело в отражении от концов (по 70%) - а потом складывается на другом конце с полезным сигналом.

А кстати есть специальная микросхема у AD для таких вещей. Марку конечно не помню - используется для передачи RGB внутри на плате цифровых телевизоров - т.е три диф канала, я ее даже чуть было куда-то не сунул, но потом передумал. Там в комплекте есть и приемник и передатчик. wink.gif


Да понятно, что если поставить буфер на прием, то будет всё в норме. Только ставить его негде, вот и подумалось, что можно выжать из витой пары что-то ещё smile.gif Тем более буфер оказывается ещё и кормить надо biggrin.gif Ладно, будем думать.
lks
Цитата(MM_Andrey @ Oct 2 2008, 14:40) *
Да понятно, что если поставить буфер на прием, то будет всё в норме. Только ставить его негде, вот и подумалось, что можно выжать из витой пары что-то ещё smile.gif Тем более буфер оказывается ещё и кормить надо biggrin.gif Ладно, будем думать.


Вход для подключения витой пары у вас какой?
Если компаратор, то обычно ставят резистор 120 Ом между проводами линии, и два резистора на питание и общий - по 5-10 кОм.

Со стороны передатчика два резистора в разрыв каждого провода линии, по 51 ом поробуйте вставить... wink.gif
MM_Andrey
Цитата(lks @ Oct 2 2008, 14:58) *
Вход для подключения витой пары у вас какой?
Если компаратор, то обычно ставят резистор 120 Ом между проводами линии, и два резистора на питание и общий - по 5-10 кОм.

Со стороны передатчика два резистора в разрыв каждого провода линии, по 51 ом поробуйте вставить... wink.gif


Вход у меня CCD матрица biggrin.gif
lks
Цитата(MM_Andrey @ Oct 2 2008, 15:35) *
Вход у меня CCD матрица biggrin.gif

Ну там какой то буфер должен стоять. Раз вы туда закачиваете меандр....
Для приема меандра должен быть компаратор, у компаратора высокое входное сопротивление, которое не может быть подключено к витой паре без резистора 100-120 Ом. sad.gif
MM_Andrey
Цитата(lks @ Oct 2 2008, 15:59) *
Ну там какой то буфер должен стоять. Раз вы туда закачиваете меандр....
Для приема меандра должен быть компаратор, у компаратора высокое входное сопротивление, которое не может быть подключено к витой паре без резистора 100-120 Ом. sad.gif


Эквивалентная схема этого электрода CCD --> последовательный резистор 20 Ом --> за ним емкость 30пФ на корпус, и никаких компараторов a14.gif
lks
Цитата(MM_Andrey @ Oct 2 2008, 16:28) *
Эквивалентная схема этого электрода CCD --> последовательный резистор 20 Ом --> за ним емкость 30пФ на корпус, и никаких компараторов a14.gif


Не дифф вход? Ну тогда никак туда нельзя подключать витую пару.

Тогда вам подойдет обычный коаксиал 25 Ом - бывают и тонкие такие. wink.gif
Ariel
Цитата(lks @ Oct 2 2008, 16:47) *
Не дифф вход? Ну тогда никак туда нельзя подключать витую пару.

Тогда вам подойдет обычный коаксиал 25 Ом - бывают и тонкие такие. wink.gif

Если же Вам нужно использовать для передачи именно дифф. пару, то поставьте на приемной стороне трансформатор на ферритовом кольце, наподобие того что применяются в комнатных телевизионных антеннах.
lks
Цитата(Ariel @ Oct 3 2008, 08:03) *
Если же Вам нужно использовать для передачи именно дифф. пару, то поставьте на приемной стороне трансформатор на ферритовом кольце, наподобие того что применяются в комнатных телевизионных антеннах.


А трансформатор, как в антенне, только с синусоидальными сигналами будет работать.
А если там последовательности - допустим три периода "1" и три периода "0" при фронтах 5 нс - работать не будет - просто выбросы останутся по фронтам импульсов, а сам меандр - "умрет".
MM_Andrey
Цитата(Ariel @ Oct 3 2008, 08:03) *
Если же Вам нужно использовать для передачи именно дифф. пару, то поставьте на приемной стороне трансформатор на ферритовом кольце, наподобие того что применяются в комнатных телевизионных антеннах.


Ага , и всё это уложить в размер 4мм х 2 мм. a14.gif
lks
Цитата(MM_Andrey @ Oct 3 2008, 09:33) *
Ага , и всё это уложить в размер 4мм х 2 мм. a14.gif


А есть, кстати, такие сердечники для трансиков - 3х2 мм - трансфлюкторы называются. Продавали в Чипе Дипе рублей по 8 за штуку. Проницаемость 200нм. Очень удобно мотать в них трансформаторы 4:1, поводочком 0.1 мм.
Размер не проблема.
В вашем случае, компаратор "засунуть" - будет правильнее.
DSIoffe
Цитата("MM_Andrey")
Ага , и всё это уложить в размер 4мм х 2 мм.

А буферочки MiniGate площадью 2х2 мм не спасут? Вроде вот этого: http://smartdata.usbid.com/datasheets/semi...74vhc1g04-d.pdf.
Примите мои сочувствия в связи с Вашим участием в этой работе smile.gif
MM_Andrey
Цитата(DSIoffe @ Oct 3 2008, 11:39) *
А буферочки MiniGate площадью 2х2 мм не спасут? Вроде вот этого: http://smartdata.usbid.com/datasheets/semi...74vhc1g04-d.pdf.
Примите мои сочувствия в связи с Вашим участием в этой работе smile.gif


Спасибо,посмотрим. За сочувствие отдельное спасибо smile.gif
MM_Andrey
Кстати, нашел ещё круче, может кому пригодится. Буду делать на них.

http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/NLX2G14-D.PDF
lks
Цитата(MM_Andrey @ Oct 3 2008, 17:34) *
Кстати, нашел ещё круче, может кому пригодится. Буду делать на них.

http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/NLX2G14-D.PDF


Под вашу задачу должно подойти. Но размеры 1 х 1 мм.
Чем паять? Под микроскопом? biggrin.gif
MM_Andrey
Цитата(lks @ Oct 3 2008, 17:47) *
Под вашу задачу должно подойти. Но размеры 1 х 1 мм.
Чем паять? Под микроскопом? biggrin.gif


Без проблем, у нас это отнюдь не самое мелкое... 07.gif
Если бы они были 0,5х0,5 было бы самое то.
DSIoffe
Цитата("MM_Andrey")
Кстати, нашел ещё круче, может кому пригодится. Буду делать на них.

Спасибо! Очень ценное сведение.
Цитата("Iks")
Чем паять? Под микроскопом?

Ну да, тоненьким паяльником. Даже я иногда могу.
А монтажник у нас уже перестал ругаться, только стонет. И очень плохо на меня смотрит.
lks
Цитата(DSIoffe @ Oct 6 2008, 13:45) *
Ну да, тоненьким паяльником. Даже я иногда могу.
А монтажник у нас уже перестал ругаться, только стонет. И очень плохо на меня смотрит.


Вам нужно монтажницу - они более терпеливы и дисциплинированы...

PS Вам не влом каждый раз исправлять букву в моем нике? biggrin.gif
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.