Significato dei fili incrociati nello schema


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Sto leggendo una scheda tecnica di un motore e continuo a vedere i fili che si incrociano e li incrociano di nuovo. (vedi l'immagine sotto). Qualcuno sa cosa significa?

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Vedo anche questa immagine in questo foglio dati la seguente immagine (sotto) che è più simile alla situazione che ho. Voglio controllare il motore con il mio microcontrollore. Questo cambia la situazione sui fili incrociati nello schema (quindi ora è ancora differenziale)? E posso semplicemente controllare il motore con un transistor come mostrato nel blocco di controllo nello schema?

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Coppia intrecciata utilizzata negli anelli correnti.
Optionparty,

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Puoi collegarti alla scheda tecnica?
ACD


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è sulla pagina A-159, non riesco a modificare i commenti dopo 5 minuti: S
TJ

Sì, doppino. La torsione aiuta a prevenire la rumorosità e il crosstalk. Il cavo Ethernet standard (il tipo con connessioni RJ45) è costituito da coppie intrecciate all'interno, ad es.
Hot Licks

Risposte:


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Diverse serie di coppie differenziali instradate sullo strato rosso di questo PCB

È una coppia differenziale. Sono sorpreso dalle strane risposte e argomenti riguardanti coppie intrecciate e LVDS e cose del genere.

Le coppie differenziali sono annotate simbolicamente come coppie intrecciate perché, a livello macroscopico, è così che vengono trasportate (pensate a Ethernet, HDMI, USB, Firewire - tutti usano cavi a coppia intrecciata). E visivamente, descrive i segnali come interconnessi, quali sono (si riferiscono a vicenda, non a terra, dopo tutto!)

A livello di scheda, le coppie differenziali che trasportano segnali digitali o analogici ad alta velocità - a seconda della loro frequenza operativa - sono spesso instradate come linee di trasmissione con impedenze controllate (sia rispetto alla terra che l'una rispetto all'altra). Indipendentemente dalla frequenza operativa, le coppie differenziali che trasportano segnali digitali devono essere instradate con uguale lunghezza, per evitare che i segnali positivo e negativo arrivino in momenti diversi.

Molti segnali analogici a bassa velocità sono trasportati anche in modo differenziale; l'esempio più comune è l'audio, che viene spesso trasportato su cavi XLR, che utilizzano una coppia intrecciata. Per questi segnali, questo schema di trasmissione è spesso chiamato coppia bilanciata (o qualche variazione su questo). Il ricevitore bilanciato usa la differenza tra i segnali - non i loro valori effettivi - per trasportare informazioni. Per questo motivo, la reiezione del rumore è estremamente elevata, poiché qualsiasi rumore che colpisce uno dei segnali influenzerà l'altro allo stesso modo (e alla fine verrà sottratto del tutto dal ricevitore).

In questi segnali a bassa velocità, le lunghezze corrispondenti e il percorso della linea di trasmissione sono meno critici. Ancora più importante, tenere i segnali molto vicini tra loro e instradarli sempre in modo identico, in modo che qualsiasi interferenza che influisce sull'uno influisca anche sull'altro.

Nell'immagine sopra, le tracce rosse sono ciascuna coppie differenziali.

Per interfacciarsi con coppie differenziali, viene generalmente utilizzato un driver di linea , che è un circuito che converte i segnali single-ended in differenziale e viceversa. Uno di questi circuiti progettato per segnali digitali differenziali è l' SP3485 (un esempio in uso sarebbe su questa scheda breakout SparkFun ), sebbene ce ne siano molti altri simili.


Ok, questa è la prima volta nella mia vita che sento parlare di coppie differenziali. Puoi dirmi qualcosa in più su come collegare il driver a un microcontrollore 5V? Mi sono un po 'perso qui ...
TJ

sta semplicemente passando con un transistor (PNP) con il microcontrollore sulla linea + e collega la terra alla linea - come mostrato nel foglio dati o dovrei fare di più per farlo funzionare?
TJ

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Ho aggiornato la mia risposta con un paragrafo per spiegare alcuni esempi. Quello che stai cercando è un driver di linea o un IC ricetrasmettitore differenziale. Dovrai capire quali sono i livelli di tensione (5 V, 3,3 o 1,8?), E poi sarai in grado di trovare qualcosa là fuori. Ecco uno di questi chip solo driver che potresti usare: datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX3293-MAX3295.pdf
Jay Carlson

grazie per la reazione. lo esaminerò. Ho anche aggiornato la mia domanda, se collego le uscite del mio microcontrollore sulla base del transistor funzionerà anche come segnale differenziale?
TJ

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Spiacente, stavo cercando di rispondere alla tua domanda in senso più generale (per renderlo più utile alla comunità). Ironia della sorte, nel tuo caso, non devi assolutamente pensare ai segnali differenziali. Vorrei collegare 32 e 36 a terra e guidare 31 e 35 direttamente dai pin MCU. Stanno solo correndo in un accoppiatore ottico, quindi il tuo MCU dovrebbe essere in grado di guidare direttamente i pin. Il motivo per cui mostrano le tracce differenziali è nel caso in cui tu stia eseguendo lunghe tratte di cavi, ad esempio 20 piedi o più, dovresti usare terreni separati per evitare il cross-talk. Spiacenti, la mia risposta non è stata più specifica per la tua domanda!
Jay Carlson,

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Per me sembra lite una coppia contorta. Deve essere un trasmettitore LVDS a sinistra.


Mio Dio, era così semplice? Grazie per la risposta. Solo una domanda a margine: che cos'è un LVDS / a cosa serve ??
TJ,

LVDS è un segnale differenziale a bassa tensione. Si noti che le coppie intrecciate vengono utilizzate in molti luoghi, come cavo ethernet cat5e, cavo telefonico, cablaggio di campo nei circuiti di strumentazione / controllo industriali, ecc. Le coppie intrecciate non implicano necessariamente LVDS.
Li-aung Yip,

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È un'interfaccia di comunicazione elettrica. Un uso comune sono le porte dati dei pannelli LCD in cui è necessario trasmettere grandi quantità di dati di visualizzazione a velocità molto elevata. Il grande vantaggio è che i dati vengono trasmessi in modo differenziato attraverso una coppia di conduttori. Un conduttore trasporta impulsi negativi, il secondo conduttore trasporta impulsi positivi. C'è sempre del rumore esterno in cima a quei segnali. All'estremità ricevente si sottrae il segnale negativo dal segnale positivo eliminando efficacemente il rumore e aumentando l'ampiezza del segnale.
Farid83,

4

In questo contesto significa che l'uscita del modulo a sinistra è differenziale (rispetto all'uscita a terminazione singola). In altre parole, il livello di uscita non è riferito a un terreno comune ma a un altro, una coppia complementare. Per ottenere il valore di uscita sottrarre i due segnali.

Le coppie differenziali sono meno sensibili al rumore. Puoi leggere di più qui .

Non credo significhi che i fili sono una coppia intrecciata. La coppia intrecciata viene spesso utilizzata se si trasmettono segnali complementari, ma non è necessario, in particolare su un PCB. Inoltre, la coppia intrecciata viene spesso utilizzata per ridurre il rumore magnetico sui cavi di alimentazione.

EDIT con fonti ... Penso che il mob sia sbagliato su questo.

Nel foglio dati dell'OP il segnale non è attorcigliato in parti uguali.

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Se questa fosse una coppia attorcigliata, ti saresti aspettato che continuasse in modo uniforme. Googling "segnale schematico a coppia intrecciata" e andare alle immagini lo conferma.

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Si noti che sono gruppi uguali. Questo è esteso al mondo reale perché quando si crea una coppia intrecciata è una svolta costante e uniforme. Notare che anche i bordi sono arrotondati. I primi quattro risultati su Google lo dimostrano.

Non ci sono anche immagini in questa ricerca di Google che mostrano immagini come gli OP, il che implica che non significa doppino. In genere, se uno schema elettrico volesse mostrare che per le interconnessioni erano necessarie coppie intrecciate, sarebbe palesemente ovvio e anche etichettato, proprio come mostrano la ricerca di Google e le immagini di riferimento.

Successivamente, "segnale differenziale" di Google e vai alle immagini mostra immagini come le seguenti nei risultati migliori.

inserisci qui la descrizione dell'immagine inserisci qui la descrizione dell'immagine

Se segui queste immagini verso le loro fonti, le stanno chiaramente usando per dimostrare segnali differenziali, NON coppie twistate. Sono un po 'deluso dalla comunità per aver votato alla cieca su una risposta basata sull'opinione di qualcun altro senza nulla a sostegno, ma vabbè.


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No, sono le uscite gemelle, una con la bolla invertita che indica le uscite differenziali. I fili incrociati significherebbero generalmente doppini.
Brian Drummond,

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@BrianDrummond Fonte su questo? Altrimenti mi sembra un'opinione di mafia.
ACD

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Non c'è "mob" qui, guarda attentamente come @BrianDrummond in genere risponde alla domanda, quando chiami una delle voci calme qui intorno un leader di mob è probabilmente il momento di fare una pausa.
segnaposto

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@placeholder Dichiara la sua opinione come un fatto risoluto, come se non ci fosse alcuna possibilità che potesse sbagliarsi. È altamente votato, io sono fortemente votato. Questa è una mentalità da mob, sinonimo di hivemind. Penso che tu abbia capito male di chiamarlo maleducato, cosa che non ero.
ACD

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È sicuramente una coppia differenziale . Il connettore raccomandato per questi segnali è mouser.com/ProductDetail/3M-Electronic-Solutions-Division/… (secondo la scheda tecnica ). La letteratura lì dice che può usare un cavo a nastro, coppie intrecciate o due assi, ognuno dei quali potrebbe funzionare a seconda dell'applicazione. Sempre nel foglio dati, il commento: Utilizzare un filo schermato multi-core a doppino intrecciato di AWG28 a 24 per la linea del segnale di ingresso / uscita di controllo (CN5) e mantenere il cablaggio il più corto possibile [entro 2 m (6,6 piedi) .)].
engineerC

4

Penso che suggerisce "twisted pair", ma non lo implica positivamente. Fondamentalmente, l'idea con le coppie di fili intrecciati è che la quantità di rumore raccolta da un anello di filo che raccoglierà da una determinata direzione può essere approssimata proiettando i fili su un piano perpendicolare a quella direzione (immagina di spostare i fili perpendicolarmente alla piano fino a quando non lo raggiungono), aggiungendo l'area totale del circuito in cui un flusso di corrente in una determinata direzione sarebbe in senso orario e sottrarre l'area totale in cui il flusso di corrente sarebbe in senso antiorario.

Se due fili in un cavo vengono intrecciati in modo uniforme più volte sulla lunghezza di ciascuna sezione relativamente diritta, la proiezione del cavo su un piano in qualsiasi direzione comporterà aree in senso orario e antiorario che si annullano quasi. Il cablaggio a doppini intrecciati non eliminerà il 100% della rumorosità, ma eliminerà molto.

La mia interpretazione dello schema è che poiché i fili non sono mostrati come una coppia intrecciata, il cavo a coppia intrecciata potrebbe non essere essenziale, ma se si utilizza un cavo che contiene coppie di fili intrecciati, i fili indicati devono essere accoppiati insieme all'interno quel cavo.


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Anche la mia risposta è che è una coppia differenziale e che non ha alcuna rilevanza per quanti "loop" vedi nello schema. Se ci fossero più "loop", sarebbe solo più difficile da leggere - ora puoi tracciare ad esempio il segnale sul pin 31 fino al pin più in alto del driver differenziale a sinistra, quindi è chiaro che il pin 31 va all'azionamento positivo e pin 32 all'unità invertita corrispondente.

La mia logica è che quando si genera una netlist da uno schema, l'attraversamento di fili non ha rilevanza - la stessa netlist viene esportata con o senza incroci. Quindi gli incroci sono una cortesia visiva della persona che disegna lo schema per mostrare che questi segnali formano una coppia differenziale. Aiuta il lettore a vederlo più facilmente "a colpo d'occhio". Commenti testuali in una descrizione o in una scheda tecnica ti darebbero informazioni più precise su come i segnali dovrebbero essere trasportati fisicamente. L'acquisizione schematica, quando tradotta in una netlist, non contiene queste informazioni.

Lo avrei pubblicato come commento, ma non potevo adattarlo bene nello spazio disponibile.

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