Opravte miesto, kde sú pripevnené štíty krúteného páru
Mám dve dosky plošných spojov spojené káblom s 5 vedľajšími káblami:
- Napájanie 6 V pomocou špeciálne vyrobeného koaxiálneho kábla (podobne ako napájanie notebooku).
- Tienený krútený pár 2x 100 Mbit/s LVDS s impedanciou 100 Ohm.
- 2 x 1 Mbit/s CAN cez ten istý kábel s krúteným párom 120 ohmov.
Každý kábel LVDS je zakončený na konci RX odporom 100 ohmov. Majú fóliový štít s odtokovými drôtmi.
Každý kábel CAN je na oboch koncoch zakončený odporom 120 ohmov. Majú fóliový štít s odtokovými drôtmi.
Izolovaný zdroj 24 V sa dodáva na ľavú dosku, kde sa zníži na 6 V (nie je izolovaný). Obe karty obsahujú vlastný 3,3 V DCDC regulátor (nie izolovaný) pre miestnu elektroniku.
Na ktorých koncoch by mali byť obrazovky spojené? Predpokladám, že štíty LVDS by mali byť pripojené na konci zdroja, ako je to znázornené na obrázku.
Pretože obidva konce zberníc CAN sú zdrojmi, mali by byť obidva konce štítov CAN pripojené k GND?
Doplnené: Obe dosky sú umiestnené v plastových krytoch a nie je tam žiadne uzemnenie.
Na to je ťažké odpovedať, hlavne preto, že RF a EMI sú tak neuveriteľne kontraintuitívne. Dalo by sa povedať, že niekto, kto tvrdí, že rozumie EMI, určite nerozumie EMI. Netvrdím, že plne rozumiem EMI. Viem o tom veľa, ale vo svojich vedomostiach mám určité medzery. Majte to na pamäti pri čítaní mojej odpovede.
Mojou hlavnou obavou je, že LVDS a vlastne akákoľvek iná metóda diferenciálnej signalizácie, ktorá nepoužíva izolačné transformátory, nie je úplne diferenciálna. V ovládačoch diferenciálu sa vyskytujú nezhody, ktoré spôsobujú „šum“ spoločného režimu na dvojici diferenciálov. Tento spoločný šum má tiež spätnú cestu signálu, ktorá by v tomto scenári bola na GND alebo na štíte. Problém s odpojením štítov na jednom konci je ten, že táto spätná cesta signálu je na napájacom kábli - čo vytvára veľkú oblasť slučky a vedie k veľkému EMI. Aj keď je spätný prúd šumu v spoločnom režime malý, oblasť slučky je veľká, čo je potrebné zohľadniť pri návrhu.
V jednom z mojich návrhov som bežal signály v pásme 2,5 GHz cez 18-palcový kábel SATA. Pre tých, ktorí to nevedeli, kábel SATA obsahuje dva páry rozdielov a dva štíty. Oba štíty sú na koncoch spojené navzájom. Kábel neobsahuje žiadne GND vodiče okrem štítov. Podľa môjho návrhu boli štíty pripojené k signálom GND na oboch koncoch. Tento dizajn fungoval výborne a momentálne je v hromadnej výrobe. Vyhovuje smernici FCC triedy B a ekvivalentnej verzii CE pre elektromagnetickú kompatibilitu vrátane vyžarovaných emisií, vysokofrekvenčnej citlivosti a citlivosti na ESD.
V porovnaní SATA všetky základné dosky/disky SATA spájajú štíty na oboch koncoch a fungujú perfektne pri vysokých rýchlostiach. Káble SATA sú k dispozícii v dĺžkach od 6 palcov do 2 stôp - podobne ako káble používané v operačnom systéme. Systémy so SATA vyhovujú prísnejším predpisom EMC. A zasielajú sa v desiatkach až stovkách miliónov kusov ročne.
Ak by som mal navrhnúť tento systém, spojil by som štíty na oboch koncoch. Existujú milióny moderných systémov, ktoré to ukazujú.
LVDS sú rozdielne zakončené (naprieč fázami), aby nedochádzalo k toku čistej siete - sú vyvážené. Krútené páry vám umožňujú šírenie v kvázi TEM móde, takže tienenie je tu čisto elektrické pole. Skončite na jednom konci, ako ste nakreslili, aby ste sa vyhli aktuálnym slučkám.
Pretože ste implementovali diferenciálny systém CAN a používate metódy point-to-point, platia pre to rovnaké argumenty ako pre LVDS. Prerušil by som štítové spojenie vpravo, ale ponechal som si ten vľavo.
Vaše elektrické pripojenie vyzerá dobre. Celý tok obrazového prúdu z napájacieho zdroja prúdi späť blízko prichádzajúceho prúdu. Z jedného zo signalizačných systémov neprúdi žiadny obrazový prúd, pretože sú diferenciálne a ukončené, takže návrat signálu od zeme pripojený k zdroju napájania je v poriadku.
Neuvádzajú, či sú v blízkosti ďalšie potenciálne obvody/káble agresora. ktoré môžu tento vzorec zmeniť.
Prečítajte si knihu Henryho Ottta „Techniky potláčania hluku v elektronických systémoch“.