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電氣端接
時間:2022-10-23 人氣: 來源:山東合運電氣有限公司
電氣端接(英語:electrical termination),是使傳輸線的末端的負載與傳輸線特性阻抗相匹配,以避免信號在末端反射的措施。實現電氣端接的設備是端接器(英語:terminator),有時也稱為終端器、終結器、終端負載或端接電阻。若傳輸線末端沒有端接設備,會讓信號失真,在數字系統上會造成不明確的數字信號準位,并讓數字設備無法正常動作。在模擬信號系統上會產生鬼影,或是影響無線電發射器傳輸線上的功率裕度。
傳輸線
信號端接是指在傳輸線的開始處及末端加上端接器,以避免射頻信號到達末端后反射,造成干擾或是功率損失。端接器一般會放在傳輸線或菊花鏈拓撲總線的末端(像是SCSI),其阻抗會匹配線材的特性阻抗,讓信號反射和功率損失降到最小。
射頻電流會在線纜的不連續處(例如連接器及接頭處)反射,并且反射到信號的發射端,造成第一反射信號(primary reflection)。多次反射信號(Secondary reflection)一般會出現在線纜的頭部,會反射舊的信號,使干擾持續存在。這些反射會讓信號無法完整的發送到目的方。
傳輸線需要配合阻抗匹配,才能在最小反射以及最小能量損失的條件下載送無線電信號。大部分傳輸線的特性是有均勻一致的截面積,因此傳輸線會有隨線纜種類而不同的特性阻抗。信號端接器設計放在線纜的兩頭,符合線纜的特性阻抗。許多系統中的端接器是阻值配合傳輸線特性阻抗的電阻器,也有些會對應傳輸線上的頻率,有少量的雜散電感及電容。例如特性阻抗75歐姆的影像用同軸電纜線就會用75歐姆的電阻作為其端接電阻。
傳輸線線纜的種類有平衡線(balanced line),例如梯型線(ladder line),以及雙絞線(CAT-6網絡線、并行式SCSI、ADSL、電話線、XLR影音線、USB、Firewire、RS-485等);也包括非平衡線,例如同軸電纜(廣播天線、有線電視、10BASE5)。
電氣端接及信號端接的種類
被動式
被動式的電氣端接多半會是電阻器,不過若是電感性較強的負載,可能要配合電容器、電感器或是變壓器等器件。
有源式
有源式的電氣端接會含有穩壓器,使電阻器兩端的電壓維持一定值。
Forced perfect termination
Forced Perfect Termination.
Forced perfect termination(FPT)可以用在單端網絡,利用二極管來去除信號過高或是過低的情形。信號會維持在二個有源穩壓的電壓信號中,會比標準的有源式端接效果要好
不同種類的信號端接
SCSI
所有并行式的SCSI設備都會有端接器,SCSI主要用在存儲及備份上。有源式端接(active terminator)是單端的SCSI端接器,其中有內置穩壓器,補償端接器電源的變化[來源請求]。
控制器局域網
控制器局域網(CAN)的端接器是120歐姆的電阻。
假負載
在HF或EHF頻段的電路中,常會加入假負載。
同軸以太網的50歐姆端接電阻
同軸10BASE2網絡一定需要50歐姆的BNC端接器。如果網絡沒有適當的端接電阻,反射的能量會太大,讓網絡上所有的電腦都無法訪問網絡。
天線網絡的75歐姆端接電阻
電視同軸電纜的端接電阻多半是帽型的,有螺紋可以固定到F型連接頭內。有時也會用天線線纜來進行互聯網的連接,不過RG-6不能用來代替10BASE2(應該要用RG-58),因為兩者阻抗不匹配,可能會讓基帶信號有位上的問題。
Unibus
迪吉多迷你電腦Unibus系統需使用端接卡,多點的位置及資料線需用178Ω的端接卡,單線的信號線則用383Ω的端接卡。
MIL-STD-1553
MIL-STD-1553網絡會用78.7歐姆1%,二瓦的電阻作端接電阻。端接電阻會在網絡的兩端,串在正信號及負信號之間,可能是網絡內部的端接電阻,也可能是外加的接頭式端接電阻。
MIL-STD-1553B需在兩端加端接電阻,讓造成信號扭曲,中斷通信的信號反射問題降到最低。
有時,在車輛應用中會選用高阻抗的端接電阻(1000至3000歐姆),模擬一個不明設備的負載。
接頭式端接電阻有具有安全鏈的,也有不具有安全鏈的。
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