Nadajniki i odbiorniki linii.pdf

)

POLITECHNIKA OPOLSKA

KATEDRA AUTOMATYKI, ELEKTRONIKI I INFORMATYKI

MIERNICTWO TELEKOMUNIKACYJNE

laboratorium

c.o .l

NaoalnlKl I ooDtomlKl llnll

l. Uk|ady przesylnit ryglr|w cJtrowych

l.l.Linie przesylowe TTL

Liniami przesyowymi TTL s nazywane lini w ktrych do trarumisji sygnaw

cyfrowych wykorzystuje si Bklady TTL. Uka4 ktry st8nowi zrdo sygnafu\ejciowego

doprowadzonegodo wjcia linii jest nazywarrynadajnikiem linii' Sygnapodczas przejcia

przez 1limoezostec stfumiony i znieksztrh4'y'' odbir sygnau,eliminacj zakc i

uformowanie go do poziomu wyrugsqego peez uldady TTL realizuje odbiomik linii.

N8jprostszymodbiornikiem i nadajnikiemlinii TTL jest brarnka.Jeeli dwie bramki zostlen

sprzgniteza pomoclinii dugej w sposob bezporedni (rys. l.6)' 1o powstarlie ukado

niedopasowaniu po obu stronaoh linii' Wejciowy sygn prostoktny, dop'owadzony z

nadajnikado wejcia

tylko w prz1padku linii o dfugoci kilku meltrw' pr,ry nizbyt duej szybkocitransmisji

(czstodiwo sygnau)' ograniczenie wybkoci przesyania wynika ze zlalz|\go

wyd!eniazbocza narast8jcego

kocw linii'

impulsu' n8rastajcgo w wyniku }vie|okotnych odbi od

Rys. l.. scltqla' lilii Fsyowej TTL q' anieobusrmngo niedoposolnia

dfie dop'owa&eBiekonego iry su w.p.4padku Fz.dltrwior,u D' r'5' l.7' b.alBki: ladajca i

oiejpa wspprao{

na jcj koc! (2) macfas na.asrania

li! o iqedeji &|orj 50 oi d'oci looe" sygnd !a po@tku

zboe. wydlony& o 2p' . Umoliwiaro E.ansmiij

linii (l) oraz

sygnaucfIowgo

w takiDt tr-zRo&ic z czodivrcc

o 2o0 + 300Ll. wida wic' c lttad Feylo*y be dopaowania

naly

dopasog 61010 odiomit lub ladajnit (lub ob6u',@enia jedno.zenio do linii rn.resyo*j' eliminujc

odbicia' MoI'a osodoposowani g'Igot lub twlole.

(loon)je w p@ltyce nicFzydalny' w celuzwidenia g't*oci trnnmisji

''-t

Ry9 l'7' Gcylogram tr-z.bietw sygldu

pmstoEEtp!a poczdo( l ) ore nakocu (2)

linii spac1rjp9j

z ukhdalriTTL' w $a!ie

Rys. r'8. oscylogr.m F-biegw 6yglaru Fotot-

Dgo napoetlo lilii vpracujcej z uk]adamiTTL,

w neio ohr6fromegonidopasowrnia (l) oru b|-dnEk

srrytrkich

linii' bdzie ulogewitotlotnym odbiciom, w wyniku ktrych zostanie

anacznieznieksztacony (rys. l.7' l.8). Przesyani sygnrulini ''dopEsov/an jest moliwe

Przyjmujesi'edopie'o po czasie 'wtryt! ok tP odicia zaBib (r'aFci. ft.I.oclt|inii uulisi)i mo[we

falowEgoo t'kiej dugoci

'74S (2)

niedopasosgnia

obustroDnegp

Doprsowanie szcrrgowcpole8a na wczeniu

linii' walto reryst8ncji dopasowuj{cej powinna by rwni

rczystoB szrgowgo R' (rys. l'9) midzy

falowprzewodu a rcrystincjwyjciw nadajnika' Wwczas

sygnawTacajcydo poczsku linii nspotyk8 rezysta$cj

50 c,IezystancjanJ - 42o . w ten sposob

jest ralizowsne dopasowaniepo stronienadajnika

rwnimpdancji

ialowej.Dla linii

Rys' l'9' Lini. przesyova.!pt'aq@ z uk.darniTTL z do!tssorvanieszrcgowym

i w ukadziewyst)i tylko odbici. Impuls wejciowyodbije si od koce linii ijego czc'

jako impuls powrotny, wci do pocz4|cu przewodu' napotyksjc na dopasowanii po stronie

wejcia.Ko|cjne odbioia ju lie nastp dziki czernu cz8s ustdania si impulsu na kocu

linii (wejciu odbiornika) zostanie skcorty o ok. 2t,. Linia z doparcwaniem szefgowym

charakteryaljesi dwuhotnie wiksz szybkocit.8rsmisji nilinia nie dopasowana.W obu

przypadkach szybko przslsnis zEley jednak od czasu pmpagacji linii' dcego funkcj

'e,yob|izrz zalenofui:

- R.

",=|;

u:=,*,,

(1.8)

Rys' l- l0' Lit'a Fzs}tov.a wF"a{ca z tk&.rmi TTL z dopoowanie

nolegym

Sygnadochodzcdo kocalinii napotyka <lzielnilitrgor@ystalcj8zapcza

(rys. l.ll)' Dla skadowej

jest rwna

zmiennej

transmi$i

nie decydujc w tym przypadku czas propgscji tinii' lecz szybkocdziaanianadajnikai

odbiornika. wad tgo sposobudopasowania

lgystory dzielnikaspopzone

rwnolegle'o szybkoci

dzielniknapioia.

w celu oglaniczenia stsal moc powstajqpych w dzielniku dopasowujcyr stozujesi

dzielnikRC (rys- 1'lob). Rezystorn' powinien miewalto

jest ciqgy pobr prdu(straty mocy) przez

wn impedancjifaIowejlinii

wyjcie nadajnika pooztek

rfuicy midzyimpedancj

jej dugoci.

DopasowaniG fWnoleg|G polega na rsliz'cji dopgsow8uia slowego na kocu linii'

(rys.l'l08)' z pomoc &ielnika napicia.Jezeli zogtalie pruyjte zaonnte' e napicie d|a

stanuwysokiego wynosi, napiie zasilanla u , a imped8ocj& f&lowa linii z / , to wartoci

rzystorw dzielnika '

impedancji

falowejlinii, wi odbicietlie wystpuje

prznovonegosygnau

dopasowujcy

R,=Z, Ro|a kondeNatora c polegs na wstrzymaniu przp'avu prdu staego przef

daielnik' Jegowarto

jest d.obielana ta aby staaczsowa RrC =31e, Bdz; lP Jest czasem

propagcji danejlinii. Ukad ten realizuje dopasowanie w chwili zmiy stanu na kocu linii

w stanie statyczn)rm

linia jest lidopasowana.

Ry 1.l l. scylo8m Fziegw sygnd|r

proctotsle8o na poc74tku linii wspPocujFj

z ukladami TTL, Fzy bi.la| d.!'aovlaaia(t)

oraz przy dopaso\miu$Toleglym

R}s l ' 12' oscylogram rEiegw sy8ndu na pofz*u

Imrl Fz.sflowej wprcujcei f uldadami TTL.

z r'5. l.lo pr,y dopasowaniuwnoleg}rn

snaraone na dziaanie rozmaitycb

zakc. Gwne da z8kce to] sie snergetyczn rda promieniowania

e]ektrcmagnetycznego' uHady -impulsow mocy np. tylstorowe regulaiory mocy' W

Iini''Fi nr aaczne odlegoci

przewodact linii transmisyjnej bd si indukoway niodan sygnay' pochodz4ce od

tych de. Ich obecnomoie uniemo:liwiprawidowe odebranie sy-gn ui7tecznigo na

kocu |inii' Dlatego odpomo na zakcerria jest podstawowym czynnitiern aecyaujc],m o

wyborzesposobu Fzesyania sygnau'

P'zesyanie sygnaw cyfrowych moe si odbywa w ukadzie jednoprzewodowym lub

dwuprzewodowy[' Przeslane jednoprzewodowe jest ralizowane za pomoc jednego

przewodu sygnaowego, krym przesyana

.W tym sposobie przesyania okelarym jako - przesyanie niesymetryczne - wykorzystuje si

jest informacja oraz pewodu masy (rys' 1'l3;)'

najczciejprzewd koncentrycz'ty,w ktrytrt a wewntrzna stanowi przwd sygnaowy,

Plzsyanie sygnaw cyfrowych moe si odbywa w ukadzie jednoprzewodowym lub

dwuprzewodo\Ym.Przesyane jednoprzewodowe jest realizowane 2a pomoc jdnego

plzewodu sygnaowego,ktrym przesyana

jest informaojs oraz przewodu masy (rys. l'l3a)'

W tym sposobieprzesyania okelanym jako - przesya'io niesymetryczne . vykorzystuje si

najcz'oiej

pewd koncentrycztly,w ktrym yawewntizna stanowiprzeu/d sygnaowy,

a ekran jest zwalty obustronniez potencjaami mas nadajnika i odbiomika. Nie stosuje si

ruczej ptzesyania jednoprzewodowego prza uzryciu przewodw niekanowanych' ze

wzgldu na zbyt wysoki poziom zakce w takiej linii. Jedn&k n8wet przJ stosowaniu

prze'wodw ekanowanych' zakcnia mog osignznaczny poziom' dodatkowo moe

pojawi si rznica potencjaw mas odbiomika i nadajnika wskutek przepywu pldu'

przewodm masy,Sygnawyjciowy linii, doprowadzonydo wejcia odbiomika, bdzie wic

sum sygnau uytecznegowyssngo przez nadajnik or8z sygnau zakce i rnicy

potencjaw mas. Dlatego przesyanie jednoprzewodowe stosuje si przy niewielkim

poomie zakcei nieduychodlegofuiach'

1l,! l<

'l-^

j.t: & * i-

sygnay p.zesy&ne

- }= i... ..

nadawany cyfrowy sy8n8rniwv:.Niistotne jest w rym dzie iapicre kazdego z

przewodw sy8n&Iowyc ktrymi jest

przewodw tr7gldem masy'lecz enica pote"ciow ;r pi."i'i"*i odbiomik linii

p.zy przesyaniu dwuprzewodowvm rnusj rniq

;;;;;;;"". rnicowy,

.lvykrywajcy rznic p-otencjw wystpujc. midzy przewodami' Roania si dwa

'*"iJ"i"'i

Iodzajeprzesyania

uprzewodoweg: nupi"'rrru

i.pia.o*"'' rrz".yt*upi"io*"

.;",r

,9.*i.^"j"T' P9cslJey. na sterowaniu

linii z wyjcia

P:Y*,

iJ"j"lt" i odbieranie

sygnafu docier8jc8o

dojejkoca(rys' l.l3b)'

Rys. 1.l3.schetrBty Donalne uHadwprzesytowych:

a) p-zesyalieirfuoFzewodowc (nicsrn.EJvltc)'

b) puesy'ie dmrzco&} n4'iciowe'

c) prz6ylde dM4rzrwodotlprdowe

Rez{stancja v{ciowa nad8jnika jest .ezystalcj yjciow sym9tryczn (mierzon

pomidzy kocwkami wyj), 8 lef7stancj8 wejciowa odbiomika - rezyjtancj wejciow

rinicow wejciowego wanacaiacza rinicowego. obie rezystancje i'rzyuj nac'n"

ukadu wzgldem m8sy. wysta.rczy wczy rerystor doposowujcy rwnolegle 'midzy

przewody sygnaowe' Rozwipanie to umoliwis wykorzystywenie linii tylko przez jedn

par nad8jnik.odbiorniki t]ansmisjw jednym kierunku' Najprostsrym nadajnikiem linii w

takim ukade jest przedsawiony na ryzunku l.l4 ukad dwch bramek TTL praoujcych

inwersyjnie' Sygnay w pewodsch s zenegowanewzgldem siebie. Na kocu linii musi

by wczony.wnoIle lezystor' rcalizujcy dopasowaniefalowe, o rzyst8ncji a/ rwnej

impedancjifalowej zastosowanejlinii.

*^ r' l4. Ptostyuklad p.-fsyania dff&rzewo&we8o napiciowego

P(Fesflanie prdowe(rys. l.l3c) umoliwia doczeniedo jednej linii wielu nadajnikwi

o{biomikw' Dziki temu jedn lini monaejednoczenie

przesya sygnaypomidzy

Przesyanie dwuprzewodowe *'ul"*.,.dyFh

wartoci,dziki czemu atwo jest zralizowa doparcwanie, gdy nieistotna jesr rezystancja

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: