Erkennen Sie ein Logiksignal in großer Entfernung. Welche Art von Schnittstelle soll verwendet werden?

Meine Tochterplatine verwendet einen Komparator ( LM339 ), um logisch 1 oder 0 unter einer 3v3-Versorgung auszugeben. Das Verbindungskabel zwischen Tochterplatine und Hauptplatine beträgt mindestens 1,5 m. Glücklicherweise ist die Frequenz nicht schnell, aber die Umgebung ist voller EMI. Daher möchte ich einige Technologien verwenden, um die Erkennungsgenauigkeit zu verbessern. Ich suche im Internet und finde einige Lösungen von NI :

Leitungstreiber, Open-Collector oder Push-PullGeben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Aber ich kenne die Unterschiede zwischen ihnen nicht, wenn sie in dieser Anwendung verwendet werden. Und andere Lösungen? wie eine differenzielle Kommunikation (kann für diese Anwendung zu viel sein). Bitte geben Sie mir einige Vorschläge.

Verwenden Sie bei 1,5 m ein abgeschirmtes Kabel.
Verwenden Sie einen CMOS-Leitungstreiber.
@haneefmubarak, was ist der Unterschied zwischen Leitungstreiber, Open-Collect und Push-Pull in dieser Anwendung?
@IgnacioVazquez-Abrams, können Sie mir weitere Informationen zu einem abgeschirmten Kabel geben? Ich werde drei figital Ausgabe haben.
@oilpig Du hast dort oben TTL-Leitungsschemata. Ein TTL- Leitungstreiber lässt im Wesentlichen einen wesentlich größeren Strom fließen, um die Leitung zu treiben . Ein TTL Open Collector zieht die Leitung auf LOW, wenn der Eingang HIGH ist. Dazu müssten Sie die Leitung mit einem Pull-up-Widerstand hochziehen und auf der anderen Seite auch das Leitungssignal invertieren. Ein TTL- Push-Pull ist einfach eine Kombination aus einem TTL-Leitungstreiber mit einem TTL-Open-Collector. Ein CMOS-Leitungstreiber verwendet eine Push-Pull-Architektur, zieht die Leitung jedoch tatsächlich ganz nach oben oder ganz nach unten.

Antworten (1)

Für die Übertragung von Signalen über sehr lange Kabelwege in EMI-reichen Umgebungen ist der Standard in industriellen Anwendungen die Stromschleife . Wie von @Haneef betont, hat Wikipedia auch eine Seite zu Digital Current Loops , wenn auch mit kaum nützlichen Details.

Das Quellsignal wird in einen geregelten Stromtreiber eines bestimmten Bereichs umgewandelt, wobei der gebräuchlichste 4–20 mA und 10–50 mA ist.

Da der Strom in der Schleife über die gesamte Schleife konstant ist, hat dieser Mechanismus eine hohe EMI-Toleranz. Der Mindeststrom in der Spezifikation (4 oder 10 mA in den oben genannten Fällen) bietet auch eine Möglichkeit, Kabelbrüche oder einen Ausfall des Ferngebers zu erkennen.

Es gibt standardmäßige 4-20-mA- und 10-50-mA- Stromschleifentreiber-ICs von vielen der großen IC-Hersteller, die analoge oder digitale Spannungseingänge aufnehmen können. Diese ICs sind für eine Vielzahl von Signalbandbreiten spezifiziert, sodass man für seine Anwendung den günstigsten für die Kabellänge, die Versorgungsspannung und die gewünschte Bandbreite auswählen kann.

Davon abgesehen wird eine 1,5-Meter-Kabelführung nicht wirklich als Problem angesehen, selbst für Standard-5-V-TTL-Spannungssignale, die leicht mit einem abgeschirmten Kabel gehandhabt werden können, es sei denn, das Kabel verläuft direkt neben einer wirklich massiven EMI-Quelle, wie z Systeme oder Übertragungsstromleitungsausrüstung.

Für 3 digitale Signale ist die Art von abgeschirmtem Twisted-Pair-Kabel, das für Ethernet oder für abgeschirmte USB-Kabel verwendet wird, allgemein verfügbar und kostengünstig. Jedes der digitalen Signale sollte an eines von zwei verdrillten Kabeln angelegt werden, wobei die andere Ader des Paares jeweils mit Signalmasse verbunden ist. Dies dämpft Gleichtaktstörungen massiv, zusätzlich zu dem Schutz, der durch die Abschirmung, dh das leitfähige Geflecht, das um solche Kabel gewickelt ist, geboten wird.

Auf dieser Seite finden Sie Abbildungen von Arten von geschirmten (und ungeschirmten) Twisted-Pair-Kabeln, also:

Twisted-Pair-Kabel

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