¿Por qué la interfaz RS-422 no es sensible a las interferencias?

Resumen
En una señal balanceada ambos cables llevan la señal, con un cable el negativo del otro. En el receptor ambos se restan, dando el doble de la señal del cable positivo. Si ambos cables detectan una perturbación, esto será cancelado por la resta.

Cablesretorcidosreducenlainductanciaporqueelcamposeinvierteconcadamediogiro.Unaperturbacióninductivainducidaenunamediatorsión,porlotanto,serácanceladaporlasiguientemediatorsión.

Consulte esta respuesta para más detalles.

La razón por la que RS-422 es mucho mejor rechazando la interferencia es porque es lo que se conoce como sistema de transmisión Línea equilibrada .

En un sistema de línea balanceada, la señal se transmite dos veces. Una vez como una señal "positiva" normal, y una vez como una señal "negativa".

Imagina que obtendrías una señal compuesta por los dígitos binarios 01110010 (ignoraremos cualquier codificación de línea como Manchester, etc.).

La señal positiva puede transmitirse como, por ejemplo:

+ 0v  5v  5v  5v 0v 0v  5v 0v

La señal negativa podría ser:

- 0v -5v -5v -5v 0v 0v -5v 0v

En el extremo receptor, estas dos señales se restan una de la otra. Como sabes, restar un valor negativo de un valor positivo cancela los dos negativos y es como sumar dos números positivos:

= 0v 10v 10v 10v 0 0 10v 0v

Ahora, cuando se introduce ruido, porque los cables se retuercen, el ruido se induce igual tanto en las líneas positivas como en las negativas en (aproximadamente) cantidades iguales. Así que digamos que hay un pico de ruido + 3v introducido en el medio de nuestra secuencia binaria. La nueva secuencia se vería algo así como:

+ 0v  5v  5v  8v 3v 0v  5v 0v
- 0v -5v -5v -2v 3v 0v -5v 0v

Entonces, los valores sustraídos resultantes serían:

= 0v 10v 10v 10v 0v 0v 10v 0v

Vea cómo el ruido se ha desvanecido por completo.

Este mismo principio se utiliza en muchos sistemas de comunicaciones de alta velocidad, como USB, Ethernet, HDMI, etc.

También se usa en equipos de audio profesionales donde la señal de un micrófono debe ser lo más libre de ruido posible, no es solo una cosa digital.

Lo que Stevenh dijo más:

En un sistema no balanceado como RS232, la señal es referenciada a tierra y cualquier señal de "modo común" inducida en el circuito se combinará con la señal.

En los circuitos telefónicos, que están equilibrados, el ruido de la red de CA inducido puede ser de muchos voltios, mientras que la señal de voz es de 10 mV como máximo. Pero, debido a que el ruido es igualmente inducido en ambas piernas, es ignorado por el receptor que solo observa la diferencia. Desequilibra un circuito telefónico y obtienes niveles masivos de zumbido de red.

Si está interesado en profundizar en los efectos de las rutas de señales diferenciales equilibradas y en el manejo de la interferencia EM / RF, le recomiendo que lea algunos de los artículos de Bill Whitlocks sobre los temas de Jenson Transformers.

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