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电气终端

2018-08-21 09:56:28     所属分类:电路
10BASE2网络线的终端器

电气终端(electrical termination)有时也称为终端器终端电阻(terminal resistor),是在传输线的末端加上和传输线特性阻抗英语characteristic impedance匹配的设备,以避免信号在传输线末端的反射英语Signal reflection。若传输线末端没有终端设备,会让讯息失真,在数字系统上会造成不明确的数字信号准位,并让数位设备无法正常动作。在模拟信号系统上会产生鬼影,或是影响无线电发射器传输线上的功率边界英语Power margin

目录

  • 1 传输线
  • 2 电气终端及信号终端的种类
    • 2.1 被动式
    • 2.2 主动式
      • 2.2.1 Forced perfect termination
  • 3 不同种类的信号终端
    • 3.1 SCSI
    • 3.2 控制器局域网络
    • 3.3 假负载
    • 3.4 同轴以太网的50欧姆终端电阻
    • 3.5 天线网络的75欧姆终端电阻
    • 3.6 Unibus
    • 3.7 MIL-STD-1553
  • 4 相关条目
  • 5 参考资料

传输线

信号终端是指在传输线的开始处及末端加上终端器,以避免射频讯号到达终端后反射,造成干扰英语Interference (communication)或是功率损失。终端器一般会放在传输线或菊花链拓扑总线的终端(像是SCSI),其阻抗会匹配线材的特性阻抗英语Characteristic impedance,让信号反射英语Signal reflection和功率损失降到最小。

射频电流会在线缆的不连续处(例如连接器及接头处)反射,并且反射到信号的发射端,造成第一反射讯号(primary reflection)。多次反射讯号(Secondary reflection)一般会出现在线缆的头部,会反射旧的讯号,使干扰持续存在。这些反射会让讯号无法完整的传送到目的方。

传输线需要配合阻抗匹配,才能在最小反射以及最小能量损失的条件下载送无线电讯号。大部分传输线的特是有均匀一致的截面积,因此慱输线会有随线缆种类而不同的特性阻抗英语characteristic impedance。信号终端器设计放在线缆的两头,符合线缆的特性阻抗。许多系统中的终端器是阻值配合传输线特性阻抗的电阻器,也有些会对应传输线上的频率,有少量的杂散电感及电容。例如特性阻抗75欧姆的影像用同轴电缆线就会用75欧姆的电阻作为其终端电阻。

传输线线缆的种类有平衡线(balanced line),例如梯型线(ladder line),以及双绞线(CAT-6网络线、并列式SCSI英语Parallel SCSI、ADSL、电话线、XLR影音线、USB、Firewire、RS-485等); 也包括非平衡线,例如同轴电缆(广播天线、有线电视、10BASE5英语10BASE5網路線)。

电气终端及信号终端的种类

被动式

被动式的电气终端多半会是电阻器,不过若是电感性较强的负载,可能要配合电容器、电感器或是变压器等元件。

主动式

主动式的电气终端会含有稳压器,使电阻器两端的电压维持一定值。

Forced perfect termination

Forced Perfect Termination.

Forced perfect termination(FPT)可以用在单端英语Single-ended signalling网络,利用二极管来去除信号过高或是过低的情形。信号会维持在二个主动稳压的电压信号中,会比标准的主动式终端效果要好[1]

不同种类的信号终端

SCSI终端器

SCSI

所有并列式的SCSI设备都会有终端器,SCSI主要用在储存及备份上。主动式终端(active terminator)是单端的SCSI终端器,其中有内建稳压器,补偿终端器电源的变化[来源请求]

控制器局域网络

控制器局域网络(CAN)的终端器是120欧姆的电阻。

假负载

在HF或EHF频段的电路中,常会加入假负载英语Dummy load

同轴以太网的50欧姆终端电阻

同轴10BASE2英语10BASE2网络一定需要50欧姆的BNC终端器。如果网络没有适当的终端电阻,反射的能量会太大,让网络上所有的电脑都无法存取网络。

天线网络的75欧姆终端电阻

电视同轴电缆的终端电阻多半是帽型的,有螺纹可以固定到F型连接头内。有时也会用天线线缆来进行互联网的连接,不过RG-6不能用来代替10BASE2(应该要用RG-58),因为两者阻抗不匹配,可能会让基带讯号有位上的问题。

Unibus

PDP-11上的Unibus英语Unibus终端/ Bootstrap卡

迪吉多迷你电脑Unibus英语Unibus系统需使用终端卡,多点的位置及资料线需用178 Ω的终端卡,单线的信号线则用383 Ω的终端卡[2]

MIL-STD-1553

MIL-STD-1553网络会用78.7欧姆 1%,二瓦的电阻作终端电阻。终端电阻会在网络的两端,串在正信号及负信号之间,可能是网络内部的终端电阻,也可能是外加的接头式终端电阻。

MIL-STD-1553B需在两端加终端电阻,让造成信号扭曲,中断通讯的信号反射问题降到最低。

有时,在车辆应用中会选用高阻抗的终端电阻(1000至3000欧姆),模拟一个不明设备的负载。

接头式终端电阻有具有安全链的,也有不具有安全链的。

相关条目

  • 电子连接器
  • 电路
  • MIL-STD-1553
  • Telecommunications pedestal英语Telecommunications pedestal
  • 终端头英语Pothead:用在高压电缆线末端的设备
  • 偏置

参考资料

  1. ^ Forced Perfect Termination (PDF), IBM, 1990-08-03 [2016-12-19]  "FPT is a terminator that dynamically self-terminates. One that matches itself to the line perfectly thereby removing all reflections at the endpoints
  2. ^ Digital Equipment Corporation. Unibus Specification (PDF). 1979. 

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