Warum wird bei der differentiellen Signalübertragung eine Referenzebene benötigt?

So wie ich die Differenzsignalisierung verstehe, fließt der Rückstrom über die Leitung "-" (Minus). Warum müssen wir also eine Referenzmasseebene für Differenzsignale bereitstellen?

weil Spannung ein Potential ist. Sie haben niemals "minus" ohne einen Punkt, der darauf hinweist, wo es minus ist
Was PlasmaHH sagt und sich Folgendes vorstellt: Ich stelle Ihnen zwei Drähte mit einer Differenzspannung von 1 Vpeak zur Verfügung, die Sie benötigen. Aber ich sage Ihnen nicht, dass diese Signale +1000 V DC von Ihrer Masse abgehoben sind. Würdest du dich trotzdem freuen? Nein, würden Sie nicht, da es wahrscheinlich braten wird, was auch immer Sie mit meinen Signalen verbinden. Sie möchten, dass dieser Referenzpegel bei etwa 0 V oder vielleicht ein paar Volt liegt. Jetzt wissen Sie, warum der Referenzpegel wichtig ist.
Viele Differenzsignalsysteme sind keine Stromschleifen. RS485 ist ein Beispiel.
@FakeMoustache Ich möchte nur verstehen: Wenn die Signale von der Quelle am anderen Ende um +1000 V vom GND-Pegel angehoben werden, bedeutet dies nicht, dass es irgendwie bereits eine gemeinsame Referenz zwischen den beiden Enden gibt? Immerhin sind 1000 V an einem Ende nur 1000 V am anderen Ende, wenn die GNDs verbunden sind? Es sollte also keinen Grund geben, warum das empfangende Ende gebraten werden sollte, da es die 1000 V +, die es empfängt, nicht "schätzen" kann?
Ich denke, weil die Differenzimpedanz eine Funktion der charakteristischen Impedanz ist und Sie zur Aufrechterhaltung einer festen charakteristischen Impedanz eine Masseebene benötigen.

Antworten (2)

Genauer gesagt sind die gemeinsamen kantengekoppelten Paare, die jeder auf PCB-Layouts verwendet, normalerweise nicht besonders eng gekoppelt (denken Sie an die Geometrie, die Referenzebene hat die gleiche Abstandsreihenfolge wie die beiden Leitungen, und die Ebene hat ein Dielektrikum in der Lücke !

Sie sind viel besser als nichts, aber die Impedanzen werden hauptsächlich durch die Kopplung zur und von der Referenzebene und nicht durch die Kopplung zwischen den Leitungen definiert, und der Leitungsabgleich ist hauptsächlich eine Gleichtaktimpedanzsache, die Referenzebene hilft hier.

73 Dan.

Ich persönlich denke, das ist der entscheidende Punkt.
Danke, Dan. Wenn ich also vereinfache, was Sie sagen, besteht der Grund für die Referenzebene darin, die angegebene Impedanz (vielleicht 100 Ohm) leichter zu erreichen. Jetzt macht es Sinn

Altmodische Telefonkabel waren genau das - zwei Drähte und die Schaltung des Telefons war von der Erde und auch vom Benutzer im Haus isoliert. Nie wirklich ein Problem und dies ist ein Beispiel für ein Zweidraht-Differentialsystem ohne "Referenzebene". Ich sage, es brauchte keinen, aber Übersprechen war ein häufiges Problem, und das gute alte Postamt tauschte die Drähte willkürlich zwischen aufeinanderfolgenden Telefonmasten. Ein bisschen wie ein Albtraum, wenn Sie so etwas haben: -

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Dies ist im Grunde dasselbe wie bei der CAT 7-Verkabelung – vier Paare mit unterschiedlichen Verdrillungslängen und verringert daher die Möglichkeit des Übersprechens.

Aber auch das Hinzufügen eines Schirms (oder Bezugserde) ist eine gute Idee, da es eine E-Feld-Kontamination vermeidet und außerdem die Konstanz des Kabelwellenwiderstands vor dem Einfluss externer Objekte „schützt“. Der Schirm behält eine gute elektrische Abschirmung (Faraday-Käfig) bei und hält die charakteristische Impedanz des "Paares" in sehr unterschiedlichen Umgebungen ziemlich konstant.

Für Hochgeschwindigkeits-Datenverbindungen mit Twisted-Pair müssen Sie also den Draht an einem Ende des Kabels (oder an beiden) abschließen, und wenn Ihre charakteristische Impedanz über die Länge NICHT einigermaßen konstant wäre, würden Sie Hochgeschwindigkeitsreflexionen und mögliche Datenverfälschungen erhalten.

Warum wird bei der differentiellen Signalübertragung eine Referenzebene benötigt?
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