Lugar correcto para colocar protectores para pares trenzados

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Tengo dos PCB conectadas por un cable que contiene 5 cables secundarios:

  • Alimentación de 6 V a través de un cable coaxial hecho a medida (similar al que se encuentra en las fuentes de alimentación de las computadoras portátiles).
  • 2x 100mbps LVDS a través de par trenzado apantallado de impedancia de 100ohm.
  • 2x 1mbps PUEDEN atravesar el mismo cable de par trenzado de 120ohm.

Cada cable LVDS se termina en el extremo RX con una resistencia de 100 ohmios. Tienen pantalla de láminas con cables de drenaje.

Cada cable CAN se termina en ambos extremos con una resistencia de 120 ohmios. Tienen pantalla de láminas con cables de drenaje.

La alimentación de 24 V aislada se entrega a la placa izquierda, donde se cambia a 6 V (no aislada). Ambas placas contienen su propio regulador DCDC de 3,3 V (no aislado) para la electrónica local.

Mis preguntas:

¿En qué extremos deben conectarse los escudos? Supongo que los escudos LVDS deben estar conectados en el extremo source , como se muestra en el diagrama.

Dado que ambos extremos de los buses CAN son fuentes, ¿deberían ambos extremos de los protectores CAN estar conectados a GND?

Añadido: Ambos PCB están alojados en cajas de plástico, y no hay ningún accesorio a tierra.

    
pregunta Rocketmagnet

3 respuestas

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Esta es una pregunta difícil de responder, principalmente porque RF y EMI son increíblemente no intuitivos. Se podría decir que si alguien dice entender el EMI, seguramente no lo entenderá. No pretendo entender completamente EMI. Sé mucho al respecto, pero tengo algunos agujeros en mi conocimiento. Considera eso al leer mi respuesta.

Mi principal preocupación es que LVDS, y en realidad cualquier otro método de señalización diferencial que no utilice transformadores de aislamiento, no es perfectamente diferencial. Hay discrepancias en los controladores diferenciales que causan el "ruido" de modo común en el par diferencial. Este ruido de modo común también tiene una ruta de retorno de señal, que estaría en la GND o el escudo en este escenario. El problema de tener los blindajes desconectados en un extremo es que esta ruta de retorno de señal estaría en el cable de alimentación, lo que provocaría una gran área de bucle y, en consecuencia, una gran cantidad de EMI. Si bien la corriente de retorno de ruido en modo común es pequeña, el área del bucle es grande, por lo que esto debe tenerse en cuenta en el diseño.

En uno de mis diseños, pasé unas señales de 2.5 GHz a través de un cable SATA de 18 ". Para aquellos que no lo saben, un cable SATA tiene dos pares de difusores y dos protectores. Ambos protectores están conectados entre sí en Los extremos. No hay cables de GND en el cable más que los blindajes. En mi diseño, los blindajes se conectaron para señalar la GND en ambos extremos. Este diseño funcionó muy bien y está en producción en este momento. Cumple con la FCC Clase B y la versión CE equivalente, para el cumplimiento electromagnético, incluidas las emisiones radiadas, la susceptibilidad a la RF y la susceptibilidad a la ESD.

Continuando con la comparación SATA, todas las placas base / unidades SATA conectan los escudos en ambos extremos, y funcionan bien a altas velocidades. Los cables SATA están disponibles en una longitud de aproximadamente 6 pulgadas a 2 pies, similar a la que usa el OP. Los sistemas con SATA cumplen con las regulaciones más estrictas de EMC. Y se envían en decenas a cientos de millones de unidades por año.

Si estuviera diseñando este sistema, conectaría los escudos en ambos extremos. Hay millones de sistemas modernos que muestran que esto funciona.

    
respondido por el user3624
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Los LVDS están terminados de manera diferencial (en todas las fases), por lo que no debería haber un flujo neto de corriente; está equilibrado. Los pares trenzados le brindan la propagación del modo cuasi TEM, por lo que la cuestión del escudo aquí es puramente campo eléctrico. termine en un extremo como lo ha dibujado para evitar la introducción de bucles actuales.

Ya que ha implementado un sistema CAN diferencial y va de punto a punto en lugar de usar el bus, se aplican los mismos argumentos para esto como para el LVDS. Rompería la conexión del escudo en la RHS pero mantendría la de la LHS.

Su conexión de alimentación se ve bien. Todo el flujo de corriente de la imagen proveniente de la energía regresará cerca de la energía que ingresa. No hay flujo de corriente de la imagen proveniente de ninguna de las señales, ya que son diferenciales y terminan, por lo que un retorno a tierra de la señal asociado con la energía está bien.

No mencionas si hay otros circuitos / cables potenciales de agresores alrededor. Eso puede cambiar este esquema.

Para verificación, lea el libro de Henry Ott sobre este tema "Técnicas de reducción de ruido en sistemas electrónicos"

    
respondido por el placeholder
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He tenido problemas con una disposición similar en la que el circuito regulador de R.HV 3V3 necesitaba un mejor desacoplamiento para evitar que las corrientes en modo de conmutación tomen una ruta parcial a través de pantallas de datos que estaban conectadas a tierra en ambos extremos. No estoy diciendo que no se ponga a tierra en ambos extremos, solo tenga cuidado con el regulador 3V3 si se trata de un conmutador. El problema se manifestó como una corrupción de datos ocasional y sospecho que era una corriente de alimentación a través de las pantallas de datos que se acoplaron a ambos cables en el par trenzado y causaron "problemas" en el modo común del receptor.

    
respondido por el Andy aka

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