Schließen Sie das abgeschirmte Twisted Pair korrekt an

Theoretisch kann ich kein Problem feststellen, wenn das Twisted Pair über einen Kabelabschluss verfügt, der wie folgt lautet:

• Ein einzelner Widerstand (R), der der charakteristischen Impedanz des Kabels entspricht, das über die beiden Enden des Paares gelegt ist, oder
• Zwei Widerstände ( ) über die beiden Enden des Paares, wobei der Mittelpunkt ebenfalls mit dem Schirm verbunden ist.$\dfrac{R}{2}$

In der Praxis sehe ich beim Durchsuchen von Datenblättern eher Option 2 als Option 1.

Heute musste ich Option 2 verwenden, da Option 1 eine merkliche Zeitverzögerung (ca. 2 oder 3 ns) zwischen den beiden Leitern über 50 m Kabel verursachte. Das hat mich überrascht und ich frage mich, warum das so sein sollte. Das Signal, das ich an einem Ende ansteuerte, hatte ungefähr 2 V Logikpegel und war von Natur aus sehr ausgeglichen (kein erkennbarer Zeitunterschied oder merklicher Amplitudenunterschied).

Frage: Warum sollte Option 2 in der von mir beschriebenen Konfiguration besser sein als Option 1, und gibt es möglicherweise etwas Theoretisch Besseres an Option 2?

Schema # 1 beendet nur das Differenzmodus-Signal, nicht den Gleichtakt.

Schema # 2 beendet sowohl den Differential- als auch den Gleichtaktmodus.

Selbst bei einem perfekt symmetrischen differentiellen Ausgangssignal haben Sie das, was wir als "Umwandlung von Differential in Gleichtakt" bezeichnen. Am Empfänger haben Sie also sowohl den Gleichtakt- als auch den Differenzialmodus.

Eine Ursache hierfür ist die unterschiedliche Laufzeit der beiden Signale des Paares (Längenfehlanpassung und andere Effekte). Sie messen dies auf 2-3 ns, damit Sie wissen, dass es da ist.

Am Empfänger erkennt das Gleichtaktsignal keinen Abschluss und wird mit Schema 1 zu 100% (Spannungsverdopplung) wiedergegeben. Bei Schema 2 wird ein Teil dieser Energie von den Abschlusswiderständen absorbiert (beachten Sie, dass die Gleichtaktimpedanzanpassung möglicherweise nicht perfekt ist, aber definitiv besser als in Schema 1).

Ich habe eine schnelle Simulation durchgeführt, um die Wirkung der beiden Terminierungsschemata mit einem 2-ns-Versatz in einem ansonsten perfekten Setup zu zeigen. Überzeugen Sie sich selbst, welchen Unterschied es macht.

Schema Nr. 1 nur mit Differentialmodus-Terminierung.

Schema Nr. 2 mit Differential- und Gleichtaktabschluss.

Aktualisieren:

Es gibt ein bisschen mehr Details in diesem Blog-Beitrag, den ich geschrieben habe, als ich dabei war:

http://www.ee-training.dk/tip/terminating-a-twisted-pair-cable.htm

Update 2:

Ich habe den Plot gegen Schema Nr. 1 getauscht. Vermutlich werden Sie den Unterschied nicht bemerken, aber die Simulation wurde nicht korrekt durchgeführt.

Ein mögliches Problem ist EMI - in Option 1 erstellen Sie im Wesentlichen eine Magnetschleifenantenne, die wesentlich mehr Rauschen aufnimmt als in Option 2, bei der viel mehr induziertes Rauschen über Widerstände geerdet wird.