Question:
Pourquoi un conducteur de retour pour chaque conducteur avant dans un câble ruban est-il meilleur qu'un conducteur de retour partagé?
Hilton Khadka
2016-04-26 14:09:00 UTC
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enter image description here

Je ne comprends pas pourquoi la deuxième façon de mettre en œuvre est meilleure que la première? J'ai ma propre logique de base sur ce sujet, mais je ne suis pas sûr que ce que je pense est correct! J'avais donc hâte d'avoir une vue générale sur ce sujet!

Sept réponses:
#1
+17
Andy aka
2016-04-26 14:28:03 UTC
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Demandez-vous quel câble est susceptible d'avoir la zone de boucle la plus basse:

cable

Une grande zone de boucle a une plus grande inductance et peut émettre plus d'interférences EM. Il peut également recevoir plus d'interférences EM.

Si chaque conducteur avant a son propre fil de retour, cela minimise potentiellement la zone de boucle de chaque circuit.

Oww !!juste regarder l'image a rendu tout clair !!Je vous remercie!
Un compromis décent si vous manquez de broches / fils est d'avoir 2 fils partageant un GND - encore mieux que le premier exemple où le seul retour est loin.
#2
+5
Peter Smith
2016-04-26 14:28:28 UTC
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Si vous transmettiez quelque chose de l'ordre de 10s à 100s de kHz, le numéro 1 peut être parfaitement adéquat, mais le numéro 2 a l'avantage que chaque signal a un chemin de retour qui est plus proche et réduit donc la boucle de courant totale . Ceci est utile pour minimiser les émissions rayonnées (et la susceptibilité rayonnée également), sans parler de la diaphonie.

Je le ferais pas dire qu'ils sont parfaitement équilibrés au numéro 2 (le signal 1 n'a que le retour 1, le signal 2 a le retour 1 et le retour 2). Cela dit, les signaux sont mieux protégés dans cette configuration.

Dans le numéro 1, le retour unique devrait transporter tous les courants de retour et nécessiterait une vérification minutieuse pour s’assurer le chemin est capable de charger le courant.

Dans un monde à grande vitesse, les choses auraient des chemins de retour équilibrés à la fois pour le contrôle de l'impédance (la distance au chemin de retour est un élément important de l'impédance de la piste) et pour séparez les courants de retour pour diverses raisons.

#3
+4
Dmitry Grigoryev
2016-04-26 14:23:41 UTC
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  1. La deuxième alternative offre un bien meilleur blindage. Puisque le courant dans le signal N et le return N circule dans des directions opposées, leurs champs EM s'annulent. Ainsi, dans le premier exemple, lorsque signal 1 est actif, le signal 2 est plus exposé à la diaphonie que dans le deuxième exemple.

  2. Comme le dit le titre de l'image, un seul chemin de retour crée des boucles inégales (et beaucoup plus grandes) que les chemins de retour dédiés. Si le câble de l'exemple 1 est exposé à une source EMI externe, le signal 1 recevra quatre fois plus d'interférences que le signal 4 . Dans le deuxième exemple, les deux signaux recevront la même quantité minimale d'interférences.

OK, cela a plus de sens maintenant!
mais pouvez-vous m'expliquer pourquoi le signal 1 recevrait des interférences quatre fois plus importantes que le signal 4?
Parce que la distance entre «signal 1» et «retour» est 4 fois plus grande que la distance entre «signal 4» et «retour».
Mais le signal 4 ne serait-il pas affecté par l'EMI produit par les 3 autres lignes de signal?
Oui ça le ferait.C'est la raison pour laquelle vous souhaitez avoir un chemin de retour dédié pour chaque signal.
Ok donc nous parlons de quand un signal est activé et d'autres sont OFF, n'est-ce pas?pour ma clairance, donc quand nous n'avons que le signal 1 activé, il sera affecté par l'EMI des trois autres fils (boucle plus grande) !!mais si nous n'utilisons que le signal 4, ce sera une petite zone et aura moins d'effet des autres EMI!c'est ça?
@HiltonKhadka On / off DC est assez facile, mais vous utiliseriez rarement un câblage multiconducteur pour cela.(Deux fils suffisent.) Bien sûr, vous avez des interférences pendant les périodes de montée et de descente lorsque vous allumez ou éteignez la source respectivement, mais à part cela, il n'y a pas de gros problème.Cependant, lorsque vous faites cela des centaines de milliers ou des millions de fois par seconde, l'effet s'additionne!Regardez une onde «carrée» en détail sur un oscilloscope quelque temps;c'est une expérience enrichissante.
#4
+3
Sam
2016-04-26 14:50:23 UTC
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Fondamentalement, lorsque le chemin emprunté par le courant englobe une zone, cela crée une inductance. L'inductance est comme l'inertie électrique, elle empêche le courant de changer rapidement (comme la façon dont l'inertie régulière ralentit les changements de vitesse ), cette inertie électrique arrondit les impulsions carrées et atténue les signaux rapides, pire encore le courant veut toujours flux même lorsque la charge est supprimée, créant des pics de tension. Les boucles agissent également comme de bonnes antennes et diffuseront leur contenu partout. Ces effets s'aggravent plus la zone de boucle est grande (inductance plus grande). Avoir un retour juste à côté de chaque signal maintient la zone de boucle très petite et maintient les lignes de signal isolées les unes des autres - chaque retour est essentiellement un bouclier.

Eh bien, je ne peux pas garantir que ce serait 4 fois plus, mais il y a une plus grande zone de boucle (plus ou moins 4 fois plus grande car elle est environ 4 fois plus éloignée du retour), les boucles agissent comme des antennes, les antennes plus grandes collectent plus d'énergie, cette énergie doit aller quelque part et se retrouve sur vos lignes de signal.Une antenne 4 fois plus grande captera environ 4 fois plus d'interférences.
Aussi bon à voir: dans le premier cas, les 4 boucles se chevauchent.Non seulement ils agissent comme des antennes, mais ils agissent comme des émetteurs et des récepteurs appariés.
#5
  0
horta
2016-04-26 20:56:00 UTC
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Je suis surpris que personne n'ait mentionné la signalisation différentielle. https://en.wikipedia.org/wiki/Differential_signaling

Si vous voulez des signaux clairs rapides, utilisez cette technique qui nécessite la ligne «retour» soit utilisée de manière active. Dans ce cas, vous ne voudriez pas avoir plusieurs conducteurs de la ligne de retour unique.

De la source: "La technique minimise la diaphonie électronique et les interférences électromagnétiques, à la fois l'émission et l'acceptation du bruit, et peut atteindre une constante ou impédance caractéristique connue, permettant des techniques d'adaptation d'impédance importantes dans une ligne de transmission de signal à grande vitesse ou une ligne équilibrée de haute qualité et un chemin de signal audio de circuit équilibré. "

Je pense que cela est plus lié aux signaux asymétriques, où il n'y a qu'un terrain d'entente pour les signaux.Peut-être sont-ils à basse vitesse.Le fil de retour pour chaque fil asymétrique peut toujours contribuer à l'immunité de boucle de terre / bruit, sans avoir à être entièrement différentiel.Avec le différentiel, vous voudriez toujours un fil de terre de référence quelque part, partagé par tous les signaux, en plus de chaque paire différentielle.
AilifrflcyCMT Bons points.
#6
  0
supercat
2016-04-26 21:20:18 UTC
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En plus des problèmes EMI, les fils qui sont parallèles les uns aux autres auront une certaine quantité de couplage capacitif. Le couplage capacitif des fils de signal à la terre augmentera la quantité d'énergie perdue dans la résistance du câble ou de la source de signal, mais cela peut être traité beaucoup plus facilement que la diaphonie causée par le couplage capacitif des fils de signal les uns aux autres. Dans les protocoles parallèles cadencés qui sont suffisamment lents pour que les fils de données aient le temps de se stabiliser avant l'arrivée de leur horloge, il n'est peut-être pas nécessaire de trop s'inquiéter de la diaphonie entre les fils de données, mais les protocoles modernes sont plus enclins à envoyer rapidement beaucoup de données sur un quelques fils que d'envoyer une plus petite quantité de données plus lentement sur chacun d'un grand nombre de fils.

#7
-1
Barleyman
2016-04-26 14:37:16 UTC
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Cela devient un peu compliqué, si cela vous fait vous sentir mieux, de nombreux concepteurs électroniques ne sont pas non plus parfaitement clairs à ce sujet. D'où la "magie noire" d'EMI.

Voici un article qui tente une explication simple de ce qui se passe: http://learnemc.com/identifying-current-paths

Donc, pour les fréquences "hautes" (supérieures à quelques kHz), l'inductance commence à dominer et le chemin de retour "le plus simple" pour le courant est de suivre le courant d'entraînement aussi étroitement que possible dans le sens inverse. Ce serait sur l'une des lignes de signal de votre exemple! Sur les basses fréquences, le chemin le plus court l'emporte donc il passerait probablement principalement par le fil de terre unique.

Plus la fréquence est élevée et plus la situation s'aggrave, sans oublier que votre signal deviendra bancal.



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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