Bedeutung der gekreuzten Drähte im Schaltplan


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Ich lese ein Datenblatt eines Motors und sehe immer wieder, wie sich Drähte kreuzen und wieder kreuzen. (siehe Bild unten). Weiß jemand was das bedeutet?

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BEARBEITEN:

Ich sehe dieses Bild auch in diesem Datenblatt, das folgende Bild (unten), das eher der Situation entspricht, die ich habe. Ich möchte den Motor mit meinem Mikrocontroller steuern. Ändert dies die Situation an den gekreuzten Drähten im Schaltplan (ist es jetzt also noch differenziell)? Und kann ich den Motor einfach mit einem Transistor steuern, wie im Steuerblock im Schaltplan gezeigt?

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Twisted Pair, das in Stromschleifen verwendet wird.
Optionparty

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Können Sie auf das Datenblatt verlinken?
ACD


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Es ist auf Seite A-159, ich kann Kommentare nach 5 Minuten nicht mehr bearbeiten: S
TJ

Ja, verdrehtes Paar. Die Drehung verhindert die Aufnahme von Geräuschen und das Übersprechen. Standard-Ethernet-Kabel (der Typ mit RJ45-Anschlüssen) sind innen verdrillt, z.
Hot Licks

Antworten:


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Auf der roten Schicht dieser Leiterplatte sind mehrere Sätze von Differentialpaaren geroutet

Es ist ein Differentialpaar. Ich bin überrascht über die seltsamen Antworten und Argumente in Bezug auf Twisted Pair und LVDS und solche Dinge.

Differentialpaare werden symbolisch als Twisted Pair bezeichnet, da sie auf makroskopischer Ebene so übertragen werden (denken Sie an Ethernet, HDMI, USB, Firewire - alle verwenden Twisted Pair-Kabel). Und visuell beschreibt es die Signale als miteinander verbunden, was sie sind (sie verweisen aufeinander, schließlich nicht auf Masse!)

Auf Platinenebene werden Differenzpaare, die - abhängig von ihrer Betriebsfrequenz - digitale oder analoge Hochgeschwindigkeitssignale übertragen, häufig als Übertragungsleitungen mit gesteuerten Impedanzen (sowohl in Bezug auf Masse als auch in Bezug aufeinander) geleitet. Unabhängig von der Betriebsfrequenz sollten Differenzpaare, die digitale Signale tragen, gleich lang geroutet werden, um zu verhindern, dass die positiven und negativen Signale zu unterschiedlichen Zeiten ankommen.

Viele langsame analoge Signale werden auch unterschiedlich übertragen; Das häufigste Beispiel ist Audio, das häufig über XLR-Kabel übertragen wird, die ein Twisted Pair verwenden. Für diese Signale wird dieses Übertragungsschema oft als ausgeglichenes Paar (oder eine Variation davon) bezeichnet. Der symmetrische Empfänger verwendet die Differenz zwischen den Signalen - nicht ihre tatsächlichen Werte -, um Informationen zu übertragen. Aus diesem Grund ist die Rauschunterdrückung extrem hoch, da jedes Rauschen, das eines der Signale beeinflusst, das andere auf die gleiche Weise beeinflusst (und schließlich vom Empfänger insgesamt subtrahiert wird).

Bei diesen langsamen Signalen sind die angepassten Längen und das Routing der Übertragungsleitung weniger kritisch. Halten Sie die Signale vor allem sehr nahe beieinander und leiten Sie sie immer identisch weiter, damit alle Störungen, die das eine betreffen, auch das andere betreffen.

Im obigen Bild sind die roten Spuren jeweils Differenzpaare.

Zur Schnittstelle mit Differentialpaaren wird im Allgemeinen ein Leitungstreiber verwendet, bei dem es sich um eine Schaltung handelt, die Single-Ended-Signale in Differential umwandelt und umgekehrt. Eine solche Schaltung, die für digitale Differenzsignale entwickelt wurde, ist die SP3485 (ein Beispiel, das auf dieser SparkFun-Breakout-Karte verwendet wird ), obwohl es viele ähnliche gibt.


Ok, dies ist das erste Mal in meinem Leben, dass ich von Differentialpaaren höre. Können Sie mir etwas mehr darüber erzählen, wie der Treiber an einen 5-V-Mikrocontroller angeschlossen wird? Ich bin ein bisschen verloren hier ..
TJ

Schaltet es nur mit einem Transistor (PNP) mit dem Mikrocontroller auf der + Leitung und verbindet Masse mit der - Leitung, wie im Datenblatt gezeigt, oder sollte ich mehr tun, damit es funktioniert?
TJ

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Ich habe meine Antwort mit einem Absatz aktualisiert, um einige Beispiele zu erläutern. Was Sie suchen, ist ein Leitungstreiber oder ein Differential-Transceiver-IC. Sie müssen herausfinden, wie hoch die Spannungspegel sind (5 V, 3,3 oder 1,8?), Und dann können Sie dort etwas herausfinden. Hier ist ein solcher Nur-Treiber-Chip, den Sie verwenden können: datasheets.maximintegrated.com/de/ds/MAX3293-MAX3295.pdf
Jay Carlson

Danke für die Reaktion. werde es untersuchen. Ich habe auch meine Frage aktualisiert: Wenn ich meine Mikrocontroller-Ausgänge an der Basis des Transistors verdrahte, funktioniert sie dann auch als Differenzsignal?
TJ

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Entschuldigung, ich habe versucht, Ihre Frage allgemeiner zu beantworten (um sie für die Community nützlicher zu machen). Ironischerweise müssen Sie in Ihrem Fall überhaupt nicht an Differenzsignale denken. Ich würde 32 und 36 mit Masse verbinden und 31 und 35 direkt von den MCU-Pins ansteuern. Sie stoßen nur auf einen Optokoppler, sodass Ihre MCU die Pins direkt ansteuern kann. Der Grund, warum sie die Differenzspuren anzeigen, ist, dass Sie für lange Kabelstrecken (z. B. 20 Fuß oder mehr) separate Erdungen verwenden sollten, um ein Übersprechen zu verhindern. Entschuldigung, meine Antwort war nicht spezifischer auf Ihre Frage!
Jay Carlson

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Für mich sieht es wie ein verdrehtes Paar aus. Es muss sich links um einen LVDS-Sender handeln.


Mein Gott, war es so einfach? Danke für die Antwort. Nur eine Nebenfrage: Was ist ein LVDS / wofür wird es verwendet?
TJ

LVDS ist eine Niederspannungs-Differenzsignalisierung. Beachten Sie, dass Twisted Pair an vielen Stellen verwendet werden, z. B. bei Ethernet Cat5e-Kabeln, Telefonkabeln, Feldkabeln in industriellen Instrumentierungs- / Steuerschaltungen usw. Twisted Pair bedeutet nicht unbedingt LVDS.
Li-aung Yip

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Es ist eine elektrische Kommunikationsschnittstelle. Eine häufige Verwendung sind Datenanschlüsse von LCD-Panels, an denen eine große Menge von Anzeigedaten mit sehr hoher Geschwindigkeit übertragen werden muss. Ein großer Vorteil davon ist, dass Daten unterschiedlich über ein Leiterpaar übertragen werden. Ein Leiter trägt einen negativen Impuls, der zweite Leiter trägt einen positiven Impuls. Über diesen Signalen sitzt immer ein externes Rauschen. Am Empfangsende subtrahieren Sie das negative Signal vom positiven Signal, wodurch Rauschen effektiv beseitigt und die Signalamplitude erhöht wird.
Farid83

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In diesem Zusammenhang bedeutet dies, dass der Ausgang des Moduls auf der linken Seite differenziell ist (gegenüber dem Single-Ended-Ausgang). Mit anderen Worten, der Ausgangspegel bezieht sich nicht auf eine gemeinsame Masse, sondern aufeinander, ein komplementäres Paar. Um den Ausgabewert zu erhalten, subtrahieren Sie die beiden Signale.

Differentialpaare sind weniger anfällig für Rauschen. Sie können mehr darüber lesen Sie hier .

Ich glaube nicht, dass es bedeutet, dass die Drähte ein verdrilltes Paar sind. Twisted Pair wird häufig verwendet, wenn komplementäre Signale übertragen werden, muss dies jedoch nicht sein, insbesondere auf einer Leiterplatte. Twisted Pair wird häufig verwendet, um magnetisches Rauschen an Stromversorgungskabeln zu reduzieren.

EDIT mit Quellen ... Ich denke, der Mob ist in diesem Fall falsch.

Im Datenblatt des OP ist das Signal nicht zu gleichen Teilen verdrillt.

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Wenn dies ein Twisted Pair wäre, hätten Sie erwartet, dass es auf einheitliche Weise weitergeht. Das Googeln des "Twisted Pair Schematic Signals" und das Aufrufen von Bildern bestätigen dies.

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Beachten Sie, dass sie gleiche Gruppen sind. Das erstreckt sich auf die reale Welt, denn wenn Sie ein Twisted Pair machen, ist es eine konstante und gleichmäßige Twist. Beachten Sie, dass die Kanten ebenfalls abgerundet sind. Die vier besten Treffer in Google zeigen dies.

Es gibt auch keine Bilder in dieser Google-Suche, die Bilder wie die OPs zeigen, was bedeutet, dass dies kein Twisted Pair bedeutet. Wenn ein Schaltplan zeigen wollte, dass für Verbindungen Twisted Pair benötigt werden, ist dies im Allgemeinen offensichtlich und auch gekennzeichnet, wie die Google-Suche und die referenzierten Bilder zeigen.

Als nächstes zeigt Google "Differenzsignal" und gehen Sie zu Bildern Bilder wie die folgenden in den Top-Ergebnissen.

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Wenn Sie diesen Bildern zu ihren Quellen folgen, verwenden sie sie eindeutig, um die Differenzsignalisierung zu demonstrieren, NICHT das Twisted Pair. Ich bin ein wenig enttäuscht von der Community, weil ich eine Antwort, die auf der Meinung eines anderen basiert, blindlings abgelehnt habe, ohne dass dies bestätigt werden könnte, aber na ja.


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Nein, es sind die Doppelausgänge, einer mit invertierender Blase, die Differenzausgänge anzeigen. Die Kreuzungsdrähte würden im Allgemeinen ein verdrilltes Paar bedeuten.
Brian Drummond

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@BrianDrummond Quelle dazu? Ansonsten erscheint es mir wie eine Mob-Meinung.
ACD

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Hier gibt es keinen "Mob". Sehen Sie sich genau an, wie @BrianDrummond normalerweise Fragen beantwortet. Wenn Sie eine der ruhigen Stimmen hier als Mob-Anführer bezeichnen, ist es wahrscheinlich an der Zeit, eine Pause einzulegen.
Platzhalter

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@placeholder Er gibt seine Meinung als feste Tatsache an, als gäbe es keine Möglichkeit, dass er sich irren könnte. Er ist hochgestimmt, ich bin hochgestimmt. Das ist eine Mob-Mentalität, gleichbedeutend mit Hivemind. Ich glaube, Sie haben mich missverstanden, ihn als unhöflich zu bezeichnen, was ich nicht war.
ACD

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Es ist definitiv ein Differentialpaar . Der empfohlene Anschluss für diese Signale ist mouser.com/ProductDetail/3M-Electronic-Solutions-Division/… (gemäß Datenblatt). In der dortigen Literatur heißt es, dass Flachbandkabel, Twisted Pair oder Twin-Axe verwendet werden können, von denen jedes je nach Anwendung funktionieren kann. Ebenfalls im Datenblatt der Kommentar: Verwenden Sie ein mehradriges, verdrilltes Twisted-Pair-Kabel von AWG28 bis 24 für die Steuereingangs- / Ausgangssignalleitung (CN5) und halten Sie die Verkabelung so kurz wie möglich [innerhalb von 2 m (6,6 ft) .)].
IngenieurC

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Ich denke, es deutet auf "Twisted Pair" hin, impliziert es aber nicht positiv. Grundsätzlich besteht die Idee beim Verdrillen von Adernpaaren darin, dass die Menge an Rauschen, die eine Drahtschleife aus einer bestimmten Richtung aufnimmt, angenähert werden kann, indem die Drähte auf eine Ebene projiziert werden, die senkrecht zu dieser Richtung ist (stellen Sie sich vor, Sie bewegen die Drähte senkrecht zu der Ebene, bis sie es erreichen), Addieren der Gesamtfläche der Schleife, in der ein Stromfluss in einer bestimmten Richtung im Uhrzeigersinn erfolgen würde, und Subtrahieren der Gesamtfläche, in der der Stromfluss gegen den Uhrzeigersinn erfolgen würde.

Wenn zwei Drähte in einem Kabel über die Länge jedes relativ geraden Abschnitts mehrmals gleichmäßig verdrillt werden, führt das Projizieren des Kabels auf eine Ebene in eine beliebige Richtung zu Bereichen im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn, die sich nahezu aufheben. Twisted-Pair-Verkabelung eliminiert nicht 100% der Rauschaufnahme, aber viel.

Meine Interpretation des Schaltplans ist, dass, da die Drähte nicht als Twisted Pair dargestellt sind, Twisted Pair-Kabel möglicherweise nicht unbedingt erforderlich sind. Wenn jedoch ein Kabel verwendet wird, das Twisted Pair-Paare enthält, sollten die angegebenen Drähte innerhalb des Kabels gepaart werden das Kabel.


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Meine Antwort ist auch, dass es sich um ein Differentialpaar handelt und dass es keine Bedeutung hat, wie viele "Schleifen" Sie im Schaltplan sehen. Wenn es mehr "Schleifen" gäbe, wäre es nur schwieriger zu lesen - jetzt können Sie z. B. das Signal an Pin 31 zum obersten Pin des Differentialtreibers links verfolgen, sodass klar ist, dass Pin 31 zum positiven Antrieb geht und Pin 32 an den entsprechenden invertierten Antrieb.

Mein Grundprinzip ist, dass beim Generieren einer Netzliste aus einem Schaltplan die Kreuzung von Drähten keine Relevanz hat - dieselbe Netzliste wird mit oder ohne Kreuzungen exportiert. Die Kreuzungen sind also eine visuelle Höflichkeit der Person, die den Schaltplan zeichnet, um zu zeigen, dass diese Signale ein Differenzpaar bilden. Es macht es dem Leser leichter, dies "auf einen Blick" zu sehen. Textbemerkungen in einer Beschreibung oder in einem Datenblatt geben Ihnen genauere Informationen darüber, wie die Signale physisch übertragen werden sollen. Die schematische Erfassung enthält diese Informationen nicht, wenn sie in eine Netzliste übersetzt wird.

Ich hätte dies als Kommentar gepostet, konnte es aber nicht gut in den verfügbaren Platz einfügen.

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