Man schließt RS422-Leitungen ja mit der charakteristischen Impedanz ab,
um Reflexionen zu vermeiden. Üblich sind 120Ohm. Und um Strom zu sparen,
kann man AC-Terminierung verwenden.
Mein Verständniss:
Der Kondensator muss so groß sein, dass die Zeitkonstante mit
Abschlusswiderstand größer ist als die Kabellaufzeit:
CT>Kabellaufzeit/Impedanz
Beschrieben wird das zum Beispiel in der AN-960 von Analog Devices:
https://www.analog.com/en/search.html?q=AN-960
Jetzt geht aber ein TI her und behauptet, das wäre genau umgekehrt.
CT<= Kabellaufzeit/Impedanz
https://www.ti.com/lit/pdf/snla044
Die Erklärung sei:
"This data rate limitation is the result of the impact that RT and CT,
together,have upon the driven signal's rise time."
Hmm. Klingt so nicht richtig ;-)
Oder hat TI doch recht? Aber was wäre der physikalische Hintergrund?
Ich würde meinen, die Jungs von TI haben sich vertan. Denn wenn die
Zeitkonstante kleiner als die Laufzeit auf dem Kabel ist, wirkt die
Terminierung nicht für die gesamte Flanke und ist damit deutlich weniger
wirksam.
Siehe Wellenwiderstand.
hinz schrieb:> http://www.interfacebus.com/Design_Termination.html
Dort steht Xc = [3 * Tr] / Zo.
Also Bezug auf die Anstiegszeit des Signals und nicht auf die
Leitungslänge bzw. Signallaufzeit. Diese Begründung halte ich für
sinnvoll, ich muss ja nicht mehr terminieren, wenn der statische Zustand
erreicht ist.
Laut einer Simulation mit ltspice sehe ich keinen Grund für eine
maximale Größe für den Kondensator. Es verhält sich wie erwartet:
Selbst wenn ich 1000µF hineintue, funktioniert die Terminierung gut.
Wenn ich nur 100pF hineintue, gibt es Reflexionen.
Man kann das gut mit der "TLINE" und einem RS422-Treiber von LT machen,
das Modell ist in ltspice vorhanden.
Ich werd das mal an TI schreiben, vielleicht bekokmme ich ja eine
Antwort. Viel Hoffnung habe ich aber nicht, selbst wenn ich das über die
Firma mache.
Brummschädel schrieb:> Ich werd das mal an TI schreiben, vielleicht bekokmme ich ja eine> Antwort. Viel Hoffnung habe ich aber nicht,
Ich habe eigentlich sehr gute Erfahrung gemacht, mit der Kommunikation
bei TI. Über die Communityfunktionen (Forum) auf deren Webseite, z.B.
Wenn man dort Fragen zu Produkten stellt oder Verbesserungsvorschläge zu
Datenblättern postet, dann antwortet oft auch ein TI Mitarbeiter und in
den beiden Fällen, wo es bei mir um einen Fehler im DaBla ging, wurde
dieser daraufhin auch korrigiert.
Brummschädel schrieb:> Laut einer Simulation mit ltspice sehe ich keinen Grund für eine> maximale Größe für den Kondensator. Es verhält sich wie erwartet:> Selbst wenn ich 1000µF hineintue, funktioniert die Terminierung gut.> Wenn ich nur 100pF hineintue, gibt es Reflexionen.
Aus Reflexionssicht gibt es keine Obergrenze für den Kondensator. Aber
trotzdem kann ein zu großer Kondensator schlecht für die
Signalintegrität sein. Der Kondensator lädt sich auf den "Mittelwert"
des übertragenen Differenzsignals auf. Wenn das Signal gleichanteilsfrei
ist (was bei einigen Signalcodierungen der Fall ist), dann kann der
Kondensator tatsächlich beliebig groß sein. Dann spart ein extra-großer
Kondensator allerdings auch keinen Strom gegenüber einer "normalen"
Terminierung ohne Kondensator.
Wenn das übertragene Signal nicht gleichanteils frei ist, dann lädt sich
der Kondensator auf den Gleichanteil des Signals auf. Dadurch wird die
Symmetrie des empfangenen Signals gestört: high-Pulse haben eine andere
Form/einen anderen Pegel als low-Pulse. Genau das will man bei
differentieller Übertragung wie bei RS422 eigentlich nicht.
Die oben zitierte Dimensionierung
Xc = [3 * Tr] / Zo.
ist ein Kompromis: während der Anstiegszeit wird der Kondensator wirksam
und unterdrückt Reflektionen. Aber nach der Flanke lädt er sich
vollständig auf den statischen Pegel auf. Das geschieht gleichermaßen
bei positiven wie bei negativen Flanken, so dass die Symmetrie des
Signals erhalten bleibt.
Brummschädel schrieb:> CT<= Kabellaufzeit/Impedanz> https://www.ti.com/lit/pdf/snla044>> Die Erklärung sei:> "This data rate limitation ...
Kannst du mal bitte genauer angeben, wo du dieses Statement findest? In
dem von dir verlinkten Dokument finde ich den Satz nicht. (Vielleicht
habe ich nicht genau genug gesucht).
Brummschädel schrieb:> Laut einer Simulation mit ltspice sehe ich keinen Grund für eine> maximale Größe für den Kondensator. Es verhält sich wie erwartet:> Selbst wenn ich 1000µF hineintue, funktioniert die Terminierung gut.
Klar, das verhält sich dann immer mehr wie eine direkte Kopplung des
Terminierungswiderstands, einschließlich dem unerwünschten
Stromverbrauch.
Die AC-Terminierung wählt man nur deshalb, weil man den Strom während
der HIGH- bzw. LOW-Zeit verhindern will; nur während der Flanke soll die
Terminierung wirken.
Und mit 100pf bist du auch auf einem Wert deutlich unterhalb dem
berechneten Wert mit der Risetime aktueller CMOS-Anstiegszeiten.
Hallo,
Brummschädel schrieb:> Der Kondensator muss so groß sein, dass die Zeitkonstante mit> Abschlusswiderstand größer ist als die Kabellaufzeit:> CT>Kabellaufzeit/Impedanz
Wenn ich mich richtig erinnere ist es: R x C ~ 2 x Leitungslaufzeit
(Steht auch so in der AN960)
Wobei es günstiger ist R etwas (ca 15%) höher zu wählen als der
Wellenwiderstand. Dadurch gibt es zwar Überschwingen aber die Flanke ist
steiler. (Schneller aus dem verbotenen Spannungsbereich).
Das Überschwingen darf jedoch nur so hoch sein daß die
Eingangsschutzdioden im Empfänger nicht ansprechen.
Gruß Anja
