Дифференциальный сигнал по коаксиальному кабелю.

ibiza11

Добрый день, Уважаемые!
Вопрос вот в чем: Каким образом согласовать цифровой приемо-передатчик с коаксиальным кабелем 50 Ом? Цель : организовать полудуплекс.
Я думаю вариант приведенный на рисунке самый простой, но возможно я ошибаюсь и это решение еще те грабли.
Меня смущает то, что приемо-передатчик предназначен для применения совместно с дифференциальной парой, а я подключил туда трансформатор. Если все верно, то какой коэффициент трансформации брать? Прощу Вашей помощи. Спасибо всем заранее.

Дополнительно привожу осциллограмму сигналов на выходе драйвера max485:

Реклама

Gudd-Head

ibiza11 писал(а):Если все верно, то какой коэффициент трансформации брать?

По-хорошему, согласовать бы с кабелем (75 Ом).

Реклама

ibiza11

т.е. теоретически эта связка будет работать?
коаксиальный кабель 50 Ом, как его согласовать с трансом?
нужно ли согласовывать выход приемо-передатчика с трансом и как это сделать?

ploop

Отмечусь...

Реклама

SmarTrunk

По трансформатору не передается постоянная составляющая - работать-то будет? С другой стороны - гальваническая развязка - это всегда хорошо.

Реклама

Gudd-Head

ploop писал(а):Отмечусь...

Ай-ай-ай. Достаточно было тихонько нажать "подписаться на тему"
Это не то. Так тема всплывает в "моих сообщениях"

ploop

Про согласование: подозреваю что надо будет воткнуть резистор между (?) "А" и "В", и уже исходя из этого выбирать транс. Но, думаю, лучше спросить в ветке про радиотехнику. Они там лучше согласуют

Реклама

SERJ

В данном случаю думаю можно так.
http://www.sital.ua/1272.html

Или так.
http://www.jasmi.ru/patton/Model460.htm

ibiza11

SERJ, спасибо, но это встраиваемое малогабаритное решение, и предложенная Вами избыточность мне не по нраву. Согласен можно купить, но то что Вы предлагаете просто не влезет в регламентированные габариты.

SmarTrunk, у меня передается Манчестерский код (Манчестер II), ему не нужна постоянная составляющая. По идее должно работать на определенных частотах.

Как вообще согласовать с трансом? Сопротивление вторички выбирать равным 50 Ом?
Кто-нибудь может промоделировать эту схему?

SmarTrunk

Вот мои рассуждения на этот счет:

1. MAX485 работает на скрученную линию, имеющую импеданс (характеристическое (волновое) сопротивление) порядка 120 Ом. Линия нагружена с обоих сторон на согласованные сопротивления, равные 120 Ом. Следовательно, с каждой стороны нагрузка (для выхода микросхемы) имеет сопротивление порядка 60 Ом (параллельно включенные линия 120 Ом и нагрузочный резистор 120 Ом).

2. Согласовывать МАХ485 с линией не требуется, согласование делается подключенными к линией резисторами. Кажется, у МАХ485 высокоомный вход, а выход токовый, т.е. тоже "высокоомный".

3. Если взять коаксиальную линию 50 Ом, и также нагрузить ее с каждой стороны резисторами по 50 Ом, то для выхода микросхемы это будет, соответственно, 25 Ом.

4. Нужно ли увеличивать это сопротивление для микросхемы? Возможно, и нет, и подойдет трансформатор 1:1, чисто чтобы сделать симметричную нагрузку из несимметричной. Но, допустим, нужно. Тогда имеем соотношение сопротивлений 25/60=0,4. (то есть 25 Ом нагрузки надо преобразовать в 60 Ом для микросхемы). Поскольку способность трансформатора преобразовать сопротивление равна квадрату отношения витков, то отношение витков должно быть где-то 0,6. То есть, например, 10 витков со стороны микросхемы и 6 витков со стороны нагрузки. А столько точно взять витков (с уменьшением частоты - больше витков), как это рассчитать и какой взять сердечник (ферритовое кольцо), это в книги.

ibiza11

SmarTrunk, спасибо Вам большое за подробную раскладку!
Но есть вопрос. Вы писали :

SmarTrunk писал(а):3. Если взять коаксиальную линию 50 Ом, и также нагрузить ее с каждой стороны резисторами по 50 Ом, то для выхода микросхемы это будет, соответственно, 25 Ом.

С этим я полностью согласен. Далее Вы рассматриваете подключение трансформатора в разрыв согласованной резистором 50 Ом линии и микросхемы. Но разве сам трансформатор не будет влиять на сопротивление? Вторичная обмотка ведь тоже имеет свое сопротивление. Или я заблуждаюсь? Поясните мне пожалуйста! Спасибо!

SmarTrunk

Конечно, имеется сопротивление обмоток трансформатора, а также сопротивление рассеяния. Но я ими пренебрег. Т.к. десяток-другой витков провода будут иметь сопротивление много меньше, чем нагрузка.

ibiza11

Мне нужно соединить интегральную микросхему MAX485 с коаксиальным кабелем через трансформатор. Схема :

Но я не знаю как выбрать трансформатор.
Микросхема рассчитана на работу с 60 Ом нагрузкой (120 Ом витая пара + 120 Ом терминальный резистор). Коаксиальный кабель 50 Ом. Трансформатор нужен обязательно. Какой коэффициент трансформации выбрать? Может посоветуете ресурс (сайт) на котором есть каталог покупных импульсных трансформаторов? Спасибо.

ibiza11

так если сопротивление много меньше нагрузки, разве можно им пренебрегать? я думал пренебрегают, если сопротивление много больше нагрузки....

SmarTrunk

Так трансформатор работает. Если он правильно рассчитан, для данной нагрузки, напряжения и частоты. Активные сопротивления обмоток - это потери, в идеальном трансформаторе они вообще равны нулю.

ibiza11

Спасибо за пояснение, буду искать готовый трансформатор.

UAЗELR

Ну 60 Ом и 50 Ом маленькая разница т.е. нужен трансик 1 : 1 только лишь для того что бы сделать развязку...

Можно использовать LAN трансики с материнок или свичей (хабов) они работают в полосе частот 0,1... 100 мГц...

Они бывают разных видов, например на материнках они совмещены с сетевым разьёмом RJ-45
- вот такие или подобные

ibiza11

Спасибо большое!
Ваше сообщение меня натолкнуло на очередную проблему. У меня частотный диапазон от 20 до 100кГц. Эти трансики будут на нем работать?

Спасибо модераторам за перенос темы!!!

UAЗELR

Видимо будут, но насколько упадет уровень сигнала неизвестно...
надо брать звуковой генератор и смотреть их АЧХ

SmarTrunk

20кГц... запас всегда есть, но... сердечник (ферритовое кольцо) должен быть побольше, и витков тоже побольше. А на макете проверить? Если это не массовое устройство, то проще взять пару ферритовых колец и намотать самому.

ibiza11

устройство будет промышленным (по крайней мере планируется таким быть) и намотка трансформатора руками вряд ли подойдет.
Пока не нашел в продаже малогабаритных трансформаторов с заявленной частотой от 20кГц, попадаются только для Ethernet. (Может они и подойдут, у меня нет в наличии ни одного, чтобы проверить)

Добавлено:
to UA3ELR

UA3ELR писал(а):Ну 60 Ом и 50 Ом маленькая разница т.е. нужен трансик 1 : 1 только лишь для того что бы сделать развязку...

А как же согласующее сопротивление на землю в точке соединения кабеля? Ведь тогда сопротивление будет не 50, а 25 Ом.
Правильно ли я понимаю, что конечная схема будет иметь такой вид: