Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Differenzsignalabschluss 100 Ohm aus 2x50 oder 1x100?


von Tommy (Gast)


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Eine kurze Frage zum Verständnis differentieller Signalführung bzw. 
dessen Abschlusswiderstand:

Ich habe ein Differentielles Signal (zwei Leitungen, eine V+, eine V-). 
V+ wird über ein 50 Ohm Koaxkabel geschickt, genauso V-. Womit 
terminiere ich die Leitungen?
a) 100 Ohm welche direkt V+ und V- verbinden?
b) 2x50Ohm in Serie zwischen V+ und V-, WOBEI zwischen den zwei 50 Ohm 
Widerständen eine Verbindung zu GND besteht?

Oder ist gar beides möglich? Habe ich eine Virtuelle Masse im Fall a)?

von Michael R. (mexman) Benutzerseite


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Natuerlich mit

> a) 100 Ohm welche direkt V+ und V- verbinden?


denn stell Dir vor, das ganze liegt mal "hoch" und nicht symmetrisch um 
0V!

Jede andere Antwort wuerde weitere Informationen von Die vorausetzen.



Gruss


Michael

von Wilhelm F. (Gast)


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Physik, Kapitel Schwingungen und Wellen. Wenn es um höhere Frequenzen 
geht.

von Kai K. (klaas)


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>Ich habe ein Differentielles Signal (zwei Leitungen, eine V+, eine V-).
>V+ wird über ein 50 Ohm Koaxkabel geschickt, genauso V-.

Die Vorteile eines differentiellen Signals kommen erst bei konsequenter 
symmetrischer Signalführung zum Tragen, wenn also beide Leitungen einen 
gemeinsamen Wellenleiter bilden. Das hast du gerade nicht, wenn du jedem 
Signal eine separate Abschirmung gibst. Dann hast du zwei getrennte 
Wellenleiter und der Vorteil der symmetrischen Signalführung ist dahin.

>a) 100 Ohm welche direkt V+ und V- verbinden?

Ja, so wäre es richtig, wenn beide Leitungen einen gemeinsamen 
Wellenleiter bilden würden und der Treiber eine 100R Quellimpedanz 
besitzen würde.

>b) 2x50Ohm in Serie zwischen V+ und V-, WOBEI zwischen den zwei 50 Ohm
>Widerständen eine Verbindung zu GND besteht?

Ja, so mußt du es wohl machen, wenn du an den beiden getrennten 
50R-Kabeln festhalten willst und wenn die beiden 50R Kabel von jeweils 
einem 50R Treiber gespeist werden.

Erkläre doch mal, warum du dein differentielles Signal so merkwürdig 
behandelst.

von Tommy (Gast)


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@Klaas: Weil ich das differentielle Signal bzw. System dahinter nicht 
richtig verstanden habe. Deswegen auch die Frage hier.

Genauer: Ich habe beispielsweise einen OpAmp für das invertierte Signal, 
diesem folgt ein 49,9 Ohm Widerstand. Genau das gleiche nochmal für das 
nicht-invertierte. Also nahm ich an, ah jeweils 50 Ohm Quelle -> 50 Ohm 
Kabel -> 50 Ohm Terminierung, war aber verwundert über den 100 Ohm 
Widerstand zwischen V+ und V-. Daher nahm ich an, der 100 Ohm wird nur 
falsch (vereinfacht) gezeichnet und hätte in der Mitte einen GND 
Anschluss. (Oder nachdem Miachel erwähnt hat, dass es ja auch sein kann, 
das die Potentiale nicht um 0 V schwanken, eben den Mittelwert hier.)

- Richtig ist jetzt, die 100 Ohm Abschluss nehme ich, da ich eine 
Zweidrahtleitung mit 100 Ohm Wellenwiderstand annehme? Z.B. Twistes 
Pair?
- Bleibt mir noch das Problem der einzelnen Quelle, welche einen ~50 Ohm 
Inneniderstand hätte. Diese addiere ich einfach um auch auf 100 Ohm zu 
kommen?

Danke euch allen für die Hinweise!

von Kai K. (klaas)


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>- Richtig ist jetzt, die 100 Ohm Abschluss nehme ich, da ich eine
>Zweidrahtleitung mit 100 Ohm Wellenwiderstand annehme? Z.B. Twistes
>Pair?

Hast du denn überhaupt HF zu übertragen, bei der 
Wellenwiderstandsanpassung unbedingt erforderlich ist? Und können deine 
OPamps überhaupt 50R Leitungen treiben? Oder ist das nur ein LF Signal 
und die OPamps haben nur zufällig gerade 50R Widerstände an den 
Ausgängen, um diese gegen kapazitive Last zu entkoppeln? In diesem Falle 
müßtest du nicht unbedingt ein 100R Kabel nehmen und dieses am Empfänger 
mit 100R abschließen.

>- Bleibt mir noch das Problem der einzelnen Quelle, welche einen ~50 Ohm
>Inneniderstand hätte. Diese addiere ich einfach um auch auf 100 Ohm zu
>kommen?

Ja, wenn ich deine Frage richtig verstanden habe...

von HildeK (Gast)


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Tommy schrieb:
> Oder ist gar beides möglich? Habe ich eine Virtuelle Masse im Fall a)?

Prinzipiell ist beides möglich.
Tatsächlich hängt es jedoch von Treiber und Empfänger ab, ob der 
Abschluss mit 2*50Ω in der Mitte an Masse hängen darf - Stichworte 
DC-Last am Ausgang  und Arbeitspunkt des Eingangs.
Manche Empfänger benötigen den Bezug zur Masse, andere nicht.

von Reinhard Kern (Gast)


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Tommy schrieb:
> Genauer: Ich habe beispielsweise einen OpAmp für das invertierte Signal,
> diesem folgt ein 49,9 Ohm Widerstand. Genau das gleiche nochmal für das
> nicht-invertierte.

Dann sind das eben 2 Signale mit 50 Ohm, die nichts weiter miteinander 
zu tun haben. Wenn du wenigstens einen Komparator als Empfänger 
einsetzt, ist das schon sicherer als nur eine Leitung, aber der Vorteil 
eines differentiellen Signals, dass Störungen gering sind und in beiden 
Leitungen gleich ist eben nur gegeben, wenn die Leitungen nahe 
beieinander laufen und verdrillt sind. Das hat mit Wellenwiderstand und 
HF noch garnichts zu tun, das gilt schon für Telefon und ISDN.

Bei Normen wie RS485 haben auch nicht GND als Mitte, sondern übliche 
Treiber-ICs liefern etwa 1 V lo und 3 V hi. Ein 100-Ohm-Abschluss liegt 
also an 2V, + oder -. Bei 2 x 50 Ohm liegen an einem 1V und am anderen 
3V, der Stromverbrauch ist also wesentlich höher. Die 2 x 50 Ohm sind 
zwar HF-technisch gleichwertig zu 1 x 100 Ohm, aber nicht bei 
Gleichspannung!

Gruss Reinhard

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