트위스트 페어 용 실드를 부착 할 올바른 위치

5 개의 하위 케이블이 포함 된 케이블로 연결된 2 개의 PCB가 있습니다.

맞춤형 동축 케이블을 통한 6V 전원 (노트북 전원 공급 장치에있는 것과 유사).
100ohm 임피던스 스크린 트위스트 페어를 통한 2x 100mbps LVDS.
동일한 120ohm 트위스트 페어 케이블을 통한 2x 1mbps CAN.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

각 LVDS 케이블은 100ohm 저항으로 RX 종단에서 종단됩니다. 드레인 와이어가있는 포일 스크린이 있습니다.

각 CAN 케이블은 양쪽 끝에서 120ohm 저항으로 종단됩니다. 드레인 와이어가있는 포일 스크린이 있습니다.

절연 된 24v 전원이 왼쪽 보드로 전달되어 6v (비 절연)로 전환됩니다. 두 보드 모두 로컬 전자 장치를위한 자체 3.3v DCDC 레귤레이터 (비 절연)를 포함합니다.

내 질문 :

실드는 어느 쪽 끝에 연결해야합니까? 다이어그램과 같이 LVDS 쉴드는 소스 엔드에 연결해야한다고 가정합니다 .

CAN 버스의 양쪽 끝이 소스이므로 CAN 실드의 양쪽 끝을 GND에 연결해야합니까?

추가 : 두 PCB는 모두 플라스틱 케이스에 들어 있으며 접지에는 부착되어 있지 않습니다.

— 로켓 자석
소스

이것은 훌륭한 그래픽입니다.

— abdullah kahraman

@Rocketmagnet : 그래픽을 만드는 데 어떤 소프트웨어를 사용했는지 알고 싶습니다.

— Gustavo Litovsky

@GustavoLitovsky-Altium의 회로도 편집기를 사용했습니다. 간단한 선 및 사각형 그리기 도구가 있습니다. 시간이 걸리지 만 좋은 문서화가 필요합니다.

— Rocketmagnet

@AanindoGhosh 때로는 쉴드를 전원보다 간섭 원에 더 가깝게 접지하는 것이 좋습니다. 예 : 산업용 머신의 센서는 케이블로 DAQ에 연결됩니다. 산업 기계는 간섭을 생성합니다. 이 상황에서는 시끄러운 기계 근처 어딘가에 쉴드를 연결합니다. DAQ 쪽에서는 커패시터를 통해 쉴드를 DAQ 접지에 연결합니다 (예 : 100pF).

— Nick Alexeev

@jippie-흠, 그냥 Ott를 읽는다 : "100kHz 이상, 양쪽 끝에서 쉴드를 접지해야합니다 .... 양쪽에서 케이블 쉴드를 접지하는 디지털 회로가 일반적입니다."

— Rocketmagnet

답변:

RF와 EMI가 매우 직관적이지 않기 때문에 대답하기가 어렵습니다. 누군가가 EMI를 이해한다고 주장하면 EMI를 이해하지 못한다고 말할 수 있습니다. 나는 EMI를 완전히 이해한다고 주장하지 않습니다. 나는 그것에 대해 많이 알고 있지만 내 지식에는 약간의 구멍이 있습니다. 내 대답을 읽을 때 그것을 고려하십시오.

저의 주요 관심사는 LVDS와 절연 트랜스포머를 사용하지 않는 다른 차동 시그널링 방법이 완벽하게 차 동적이지 않다는 것입니다. 차동 드라이버에는 차이 쌍에서 공통 모드 "노이즈"를 유발하는 불일치가 있습니다. 이 공통 모드 노이즈에는이 시나리오에서 GND 또는 쉴드에있는 신호 리턴 경로도 있습니다. 한쪽 끝에 실드를 분리 할 때 발생하는 문제는이 신호 반환 경로가 전원 케이블에있을 수있어 루프 영역이 넓고 결과적으로 EMI가 커진다는 것입니다. 공통 모드 노이즈 리턴 전류는 작지만 루프 영역은 크기 때문에 설계시이를 고려해야합니다.

필자의 디자인 중 하나는 18 인치 SATA 케이블을 통해 2.5GHz 신호를 전송했습니다. 모르는 사람들을 위해 SATA 케이블에는 2 개의 페어 쌍과 2 개의 쉴드가 있습니다. 두 쉴드는 양쪽 끝에 서로 연결되어 있습니다. 쉴드 이외의 케이블에는 GND 와이어가 없습니다. 내 설계에서 쉴드는 양쪽 끝에 신호 GND로 연결되어 있습니다.이 디자인은 훌륭하게 작동했으며 현재 대량 생산 중입니다 .FCC 클래스 B 및 방사성 방출, RF 감수성 및 ESD 감수성을 포함한 전자기 적합성을위한 등가 CE 버전.

SATA 비교를 계속하면 모든 SATA 마더 보드 / 드라이브가 쉴드를 양쪽 끝에 연결하고 고속으로 잘 작동합니다. SATA 케이블은 OP가 사용하는 것과 비슷한 약 6 인치 ~ 2 피트 길이로 제공됩니다. SATA가있는 시스템은보다 엄격한 EMC 규정을 준수합니다. 그리고 그들은 매년 수천에서 수억 개의 단위로 출하됩니다.

이 시스템을 설계하고 있었는데 양 끝에 실드를 연결했습니다. 이 작업을 보여주는 수백만 개의 최신 시스템이 있습니다.

LVDS는 상이 서로 상이하게 종단되므로 전류의 순 흐름이 없어야합니다. 꼬인 쌍은 거의 TEM 모드 전파를 제공하므로 여기서 쉴드의 문제는 순수한 전기장입니다. 전류 루프가 발생하지 않도록 그려진 끝에서 종단하십시오.

차동 CAN 시스템을 구현했으며 버스로 연결하지 않고 지점 간으로 이동하기 때문에 LVDS와 동일한 인수가 적용됩니다. RHS의 쉴드 연결을 끊지 만 LHS의 쉴드 연결은 유지합니다.

전원 연결 상태가 양호합니다. 전력으로부터의 모든 이미지 전류 흐름은 유입되는 전력에 근접하여 역류 할 것이다. 신호가 차동되고 종료되기 때문에 임의의 시그널링으로부터의 이미지 전류 흐름이 없으므로, 전력과 관련된 신호 접지 리턴은 양호하다.

주변에 다른 잠재적 공격 회로 / 케이블이 있는지 언급하지 않습니다. 이 체계를 바꿀 수 있습니다.

검증을 위해이 주제에 대한 Henry Ott의 저서 "전자 시스템의 소음 감소 기술"을 읽으십시오.

— 자리 표시 자
소스

(CAN에 적용되지 않을 수도 있지만) 송신단의 접지 차폐에 대해 배웠습니다. 차폐에서 픽업 된 노이즈는 민감한 수신기 대신 강력한 송신기 옆에 접지 전류를 유발합니다.

— Brian Drummond

Ott가 ONE 솔루션이 없다고 말했듯이, 우세한 모드를 분석해야합니다. 그러나 여기 Tx? 이미지 전류 흐름의 대체 경로를 깨는 것이 더 중요하다고 생각합니다.

— 플레이스 홀더

250mm 길이의 경우, 1Mbps CAN은 절대적으로 가장 까다로운 EMI 환경을 제외하고는 차폐가 필요하지 않습니다. 그렇지 않다고 가정하면 왜 CAN Sheilding을 건너 뛰지 않겠습니까?

— HikeOnPast 2016 년

@HikeOnPast-케이블을 이미 주문 제작했기 때문에. 120ohm 임피던스의 슬림 트위스트 페어 케이블을 구매하는 것은 불가능하기 때문에 맞춤형 케이블이 필요했습니다.

— Rocketmagnet

@Rocketmagnet, 알았습니다. 이 경우 적어도 CAN 버스의 경우 실드 종단은 실제로 중요하지 않습니다. 어셈블리 관점에서 가장 쉬운 것을 수행하십시오.

— HikeOnPast

RH 3V3 레귤레이터 회로의 양쪽 끝에 접지 된 데이터 화면을 통해 스위치 모드 전류가 부분 경로를 취하는 것을 방지하기 위해 RH 3V3 레귤레이터 회로에 더 나은 디커플링이 필요한 유사한 배치에 문제가있었습니다. 3V3 레귤레이터가 스위처라면 양쪽 끝을 접지하지 말고 조심하십시오. 이 문제는 때때로 데이터가 손상되는 것으로 나타 났으며 트위스트 페어의 두 와이어에 연결된 데이터 화면을 통해 전력이 공급되어 수신기 공통 모드 "문제"가 발생했다고 생각합니다.

— 앤디 일명
소스

어쩌면 이것은 조밀하지만 "RH"는 무엇입니까?

— 광자

RH = 오른손, 즉 오른손 그림의 조정자

— Andy aka

알겠습니다. 제가 생각할 수있는 것은 "빨간 모자"(리눅스 질문은 아닙니다)와 "상대 습도"였습니다.

— 광자