Жылдамдық жолының кедергісін сәйкестендіру

Кіріспе

Электр желісінің кедергісін сәйкестендіру

Электроникада электрлік тоқтату – бұл беріліс желісін желінің толқындық кедергісіне сәйкес келетін құрылғымен аяқтау амалы. Тоқтату беріліс желісінің соңынан сигналдың кері шағылысуына жол бермейді. Аяқталмаған беріліс желілерінің соңғы бөліктеріндегі шағылыстар бұрмалауға әкеледі, бұл цифрлық сигналдардың шатас деңгейлерін және цифрлық жүйелердің қате жұмыс істеуін тудыруы мүмкін. Аналогты сигналдар жүйесіндегі шағылыстар бейнеде көлеңкелердің пайда болуына немесе радио хабар тарату желілерінде қуаттың жоғалуына себеп болады.

Тасымалдау желілері

Сигналды тоқтату көбінесе сымның немесе кабельдің басында және соңында терминатор орнатуды қажет етеді, бұл радиожиіліктік (RF) сигналдың әр екі шеттен кері шағылысып, кедергі тудырмау немесе қуат жоғалтуға жол бермейді. Терминатор әдетте беріліс желісінің немесе тізбекті буындардың (мысалы, SCSI) соңында орналастырылады және кабельдің айнымалы ток (AC) импедансына сәйкес келуге арналған, осылайша сигналдың шағылысуын және қуат жоғалтуын азайтады. Көбінесе терминатор сымның немесе кабельдің сигнал беретін жағында да орналастырылады, егер ол сигналды жасау құралының бөлігі болмаса. Радиожиіліктік тоқтар кабельдегі үзілістерде, мысалы, жалғастырғыштар мен қосылыстарда шағылысып, бастапқы шағылыстар түрінде кедергі тудырады. Кабельдің басында екінші шағылыстар да пайда болуы мүмкін, бұл кедергінің бұрынғы деректердің қайталамалы эхосы ретінде жалғасуына мүмкіндік береді. Бұл шағылыстар сигнал қуатының мақсатқа жетуіне кедеріс жасайтын тұйыққа тіреу ретінде де әрекет етеді. Электромагниттік сигналдарды ең аз шағылыс және қуат жоғалтумен жеткізу үшін беріліс желісі кабельдеріне импеданс сәйкестігі қажет. Көптеген беріліс желісі кабельдерінің ерекшелігі – олардың ұзындығы бойында біркелкі көлденең қимасы бар, бұл оларға біркелкі электрлік сипаттамалық импеданс береді. Сигнал тоқтатушылар кабельдің екі шетіндегі сипаттамалық импеданстарға сәйкес келетіндей етіп жасалған. Көптеген жүйелерде терминатор – бұл кедергі, оның мәні беріліс желісінің сипаттамалық импедансына сәйкес таңдалады және жүйеге қатысты жиіліктерде паразиттік индуктивтілік пен сыйымдылықтың қабылданатын деңгейде болуы тиіс. Мысалы, 75 Омдық кедергілер көбінесе 75 Омдық бейне беру коаксиалдық кабельдерін тоқтату үшін қолданылады. Беріліс желісі кабельдерінің түрлеріне теңгерімді желілер, мысалы, сатылы желілер және жұп өрілген сымдар (Cat 6 Ethernet, Параллельді SCSI, ADSL, стационарлық телефон, XLR аудио, USB, Firewire, Serial); және теңгерімсіз желілер, мысалы, коаксиалдық кабель (радиоантенна, CATV, 10BASE5 Ethernet) жатады.

Signal termination often requires the installation of a terminator at the beginning and end of a wire or cable to prevent an RF signal from being reflected back from each end, causing interference, or power loss. The terminator is usually placed at the end of a transmission line or daisy chain bus (such as in SCSI), and is designed to match the AC impedance of the cable and hence minimize signal reflections, and power losses. Less commonly, a terminator is also placed at the driving end of the wire or cable, if not already part of the signal generating equipment. Radio frequency currents tend to reflect from discontinuities in the cable, such as connectors and joints, and travel back down the cable toward the source, causing interference as primary reflections. Secondary reflections can also occur at the cable starts, allowing interference to persist as repeated echoes of old data. These reflections also act as bottlenecks, preventing the signal power from reaching the destination. Transmission line cables require impedance matching to carry electromagnetic signals with minimal reflections and power losses. The distinguishing feature of most transmission line cables is that they have uniform cross sectional dimensions along their length, giving them a uniform electrical characteristic impedance. Signal terminators are designed to specifically match the characteristic impedances at both cable ends. For many systems, the terminator is a resistor, with a value chosen to match the characteristic impedance of the transmission line and chosen to have acceptably low parasitic inductance and capacitance at the frequencies relevant to the system. Examples include 75 ohm resistors often used to terminate 75 ohm video transmission coaxial cables. Types of transmission line cables include balanced line such as ladder line, and twisted pairs (Cat 6 Ethernet, Parallel SCSI, ADSL, Landline Phone, XLR audio, USB, Firewire, Serial); and unbalanced lines such as coaxial cable (Radio antenna, CATV, 10BASE5 Ethernet).

Пассивті

Пассивті терминаторлар көбінесе бір резистордан тұрады; бірақ, күрт реактивті жүктемелер индукторлар, конденсаторлар немесе трансформаторлар сияқты басқа пассивті компоненттерді қажет етуі мүмкін.

Белсенді

Активті терминаторлар кернеуді реттегіштен құралады, ол тоқтатушы кедергілерге (резисторларға) берілетін кернеуді тұрақты деңгейде сақтайды.

Қатаң түрде толық тоқтату

Қатаң толық аяқталу (FPT) бір ұшты шиналарда қолданылуы мүмкін, онда диодтар кернеудің артық өсу және төмендеуін болдырмайды. Сигнал екі белсенді реттелген кернеу деңгейі арасында тұрақтандырылады, бұл стандартты белсенді терминатордан артық өнімділікке ие болуға мүмкіндік береді.

SCSI

Барлық параллель SCSI құрылғылары терминаторларды пайдаланады. SCSI көбінесе сақтау және резервтік көшірмелер үшін қолданылады. Активті терминатор – терминатор қуатының ауытқуларын өтеу үшін кіріктірілген кернеу реттегіші бар, бір ұшты SCSI терминаторының түрі.

Бақылаушы аймақ желісі

Контроллерлік аймақ желісі, көбінесе CAN Bus деп аталатын, 120 Омдық кедергіден тұратын терминаторларды пайдаланады.

Демми жүктемесі

Демми жүктемелер ЖТЖ-ден ӨТЖ-ға дейінгі тізбектерде кеңінен қолданылады.

Ethernet коаксиалдық 50 Омм

10BASE2 желілері міндетті түрде 50 Омдық BNC терминаторымен дұрыс тоқтатылуы керек. Егер шина желісі дұрыс тоқтатылмаса, тым көп қуат кері шағылысып, шинадағы барлық компьютерлер желі байланысын жоғалтуы мүмкін.

Антенна желісі 75 Омм

Теледидар коаксиалдық кабелі үшін аяқтаушы резистор көбінесе F-қосылысына бұрандаланатын қақпақ түрінде болады. Антенна кабельдері кейде интернет қосылымдарына қолданылады; алайда, RG 6 кабельін 10BASE2 үшін пайдаланбау керек (оны RG 58 қолдану қажет), себебі кедергінің сәйкес келмеуі базалық сигналмен фазалық проблемаларды тудыруы мүмкін.

Unibus (бірлік автобус)

Digital Equipment Corporation миникомпьютерлік Unibus жүйелері көп нүктелі адрестік және дерек желілерінде 178 Омдық тартымды резисторларды, ал бір нүктелі сигнал желілерінде 383 Омдық резисторларды пайдаланды.

MIL-STD-1553

MIL STD 1553 шинасында 78,7 омдық 2 ватттық 1% аяқтау резисторлары қолданылады. Шинаның екі басында резисторлар оң (жоғары) және теріс (төмен) сигнал сымдары арасында ішкі аяқтағыш автобус байлағыштарында немесе сыртқы коннекторлы терминаторларда қосылады. MIL STD 1553B шинасы сигналдың кері байланысының әсерін азайту үшін екі басында да аяқталуы керек, себебі кері байланыс толқын пішінінің бұрмалануына және байланыстың үзілуіне немесе аралық үзілістерге себеп болуы мүмкін. Көлік құралдарында белгіленбеген құрылғыдан болашақ жүктемені модельдеу үшін опция ретінде жоғары кедергілі (1000-3000 Ом) терминатор қолданылуы мүмкін. Коннекторлы терминаторлар қауіпсіздік тізбектерімен бірге немесе оларсыз қол жетімді.