Hay 3 tipos principales de receptores utilizados para detectar "señales diferenciales":
Señales diferenciales acopladas CC
RS-485, RS-422, CANbus, LVDS, USB, SATA, PCI Express, etc. conectan directamente señales diferenciales al chip del receptor, "acoplado a CC".
requieren una conexión a tierra para mantener la señal en el extremo del bus del receptor dentro del rango de modo común del chip del receptor.
Con frecuencia, tales sistemas dejan de funcionar cuando la compensación de voltaje es más que unos pocos voltios, y puede dañarse permanentemente si la compensación de voltaje llega a unas pocas docenas de voltios.
(Es decir, la compensación de voltaje entre la "conexión a tierra" del sistema en un extremo del cable y la "conexión a tierra" del sistema en el otro extremo del cable).
A menudo, 2 cajas con un cable entre ellas que llevan dicho protocolo (o un protocolo de terminación única como SPI o RS232) parecen funcionar bien en el laboratorio, uno al lado del otro,
pero tenga comunicación intermitente o deje de comunicarse por completo cuando se coloca en el campo con largas distancias entre ellos.
Cuando eso sucede, las personas a menudo terminan comprando 2 "aisladores" que utilizan internamente uno de los siguientes métodos y colocan el cable largo entre esos aisladores.
señales diferenciales acopladas optoaislador
Los sistemas como MIDI conectan más o menos señales diferenciales al LED de un optoaislador en el receptor.
Con un diseño adecuado,
Sistemas similares pueden y, a veces, funcionan bien con kilovoltios de compensación entre la "conexión a tierra" del sistema en un extremo del cable y la "conexión a tierra" del sistema en el otro extremo del cable.
señales diferenciales acopladas por transformador y acopladas por capacitor
Audio analógico, LonWorks (a) , etc. Señales diferenciales a capacitores de bloqueo de corriente continua.
Ethernet, etc. conecta señales diferenciales a transformadores de bloqueo de CC.
Los receptores de banda ancha a través de la red eléctrica suelen tener condensadores de bloqueo de CC y transformadores de bloqueo de CC.
Con un diseño adecuado,
pueden y a veces funcionan bien con kilovoltios de compensación entre la "conexión a tierra" del sistema en un extremo del cable y la "conexión a tierra" del sistema en el otro extremo del cable.
Estos sistemas bloquean la desviación de CC con un transformador o condensadores o ambos para llevar la señal a través del límite de aislamiento.
(Para reducir la EMI y proteger contra eventos de descarga de cables, muchos sistemas también conectan cada cable con resistencias o condensadores o ambos, una terminación de CA de Bob Smith) a la tierra del chasis (b) (c) (d) (Intel AP-434 ); a menudo con capacitores adicionales para soporte a través de Ethernet (e) .)
Tales voltajes de compensación son la razón principal detrás de
" ¿Condensador de 2kV en Ethernet? ".
Diferencial sobre un cable
¿Cómo se logra esto normalmente en la práctica?
Al enviar Ethernet, LonWorks, datos optoaislados, etc. a través de un cable, no se requiere un cable de tierra. Todos los cables en el cable se pueden utilizar para la transmisión de datos.
(Los sistemas PoE a menudo terminan juntando las dos bases del sistema de todos modos; los sistemas que no son PoE permiten que las dos bases del sistema floten separadas).
Al enviar RS-485, CANbus, etc. a través de un cable, por lo general se reserva al menos 1 cable en el cable a tierra, que tira de la tierra del sistema a un extremo del cable y de la tierra del sistema al otro El extremo del cable está más cerca, se espera que esté lo suficientemente cerca como para permitir la comunicación o al menos para evitar daños permanentes.
Muchas personas usan exactamente el mismo cable CAT5 (sin blindaje) con enchufes RJ45 estándar en ambos extremos para ambos tipos de sistemas.
Cuando se usa un cable blindado, algunas personas tienen mucho cuidado de diseñar el sistema con el zócalo donde el cable se enchufa para tener una "conexión a tierra del chasis" / "masa del marco" separada y conectarlo al blindaje en el cable, y separado de la "conexión a tierra de datos" / "conexión a tierra de señal" en, por ejemplo, el pin 9 de un conector DB9 que transporta datos RS232.
Otras personas simplemente conectan todos los terrenos juntos.
No voy a decir más sobre esta controversia.