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信號線纜布線誤差計算方法

   2024-10-26 建材之家3670
核心提示:在信號線上遇到干擾,常有加磁珠濾除的措施;實際布線中,因為走線工藝不便,不得不會考慮非同步走線方式。凡此類問題,均易因為差分信號間的傳輸路徑衰減程度不等而產(chǎn)生在輸出端的誤差,這種誤差往往會影響到輸出誤差的百分之幾,對數(shù)字電路工作狀態(tài)影響不大,但對模擬量的精密放大電路,則很難接受。這就是寫本文的起因。 不過,即使就算誤差影響不大的電路,了解下這個計算的方法也對開拓設計思路有百利而無……
在信號線上遇到干擾,常有加磁珠濾除的措施;實際布線中,因為走線工藝不便,不得不會考慮非同步走線方式。凡此類問題,均易因為差分信號間的傳輸路徑衰減程度不等而產(chǎn)生在輸出端的誤差,這種誤差往往會影響到輸出誤差的百分之幾,對數(shù)字電路工作狀態(tài)影響不大,但對模擬量的精密放大電路,則很難接受。這就是寫本文的起因。
       不過,即使就算誤差影響不大的電路,了解下這個計算的方法也對開拓設計思路有百利而無一害。下面通過案例說明。
       如圖1,L1和L2兩條差分線,長度差a=L1-L2,在放大器輸入端的電壓為U1和U2,差分信號△U=U1-U2,輸入到放大器K后,經(jīng)放大K倍,輸出為V±△V。


然后是計算到線上的走線電感,如圖2的計算公式。
如果是低頻或直流信號,則用走線電阻這個指標。走線電阻的最簡方法是用毫歐表測量,直接測兩條線的阻值△R=R2-R1。
下面以走線電感計算來說明,電阻的計算同理且較簡單,留下列位回去自己分析練習了。
在線纜不等長的時候,△U的誤差則由L2-L1的長度差導致的電感差異引起信號衰減程度不同,△U=U1-U2+wL*i(i為電流,取最大值的時候)。
放大器的輸出誤差△=wL*i,輸出誤差△V=k*△=KwLi。
系統(tǒng)誤差要求△V/V≤誤差百分比(如5%),V是滿量程值,△V是最大誤差值,f是信號最高頻率(w=2πf),則不等式就轉(zhuǎn)化成了圖2公式中l(wèi)和d與誤差5%之間的關(guān)系。剩下的就是數(shù)學計算了。計算器可以作為很好的助手,反正又不是大學的考試現(xiàn)場,沒人抓的。
信號線上串磁珠或小電阻的計算基本同理,不過就是把磁珠的直流阻抗和交流阻抗上產(chǎn)生的壓降作為誤差來源,經(jīng)過放大后產(chǎn)生誤差而已了??勺孕型茖?。

 
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