长线传输怎样保证脉冲边沿可靠？

yigang · 发表于 2014-9-3 10:28:48

昨天，我发了个《我有这样的想法，算不算是猥琐？》，得到坛子里许多人的关注，很感温馨，不再潜水，发个技术贴。

坛子里有个帖子，谈串行数据传输的，http://www.amobbs.com/thread-5594101-1-1.html
我想：如果不考虑IC(包括MCU)的扇出能力的话，还有一个要考虑的就是信号十分是长线传输？
下图，能解决这类问题。。。原理很简单，自己能分析处理。我屡试屡爽，要注意电路是处理下降沿的，我们喜欢使用负逻辑低电平为“1”。

lzscan · 发表于 2014-9-3 10:29:56

加一个D触发器？

yigang · 发表于 2014-9-3 10:30:58

与非门，D,R,C.

wangpengcheng · 发表于 2014-9-3 10:36:56

哈哈，有感触，加一个小一点的电阻！经验！我加的是33R！

wangpengcheng · 发表于 2014-9-3 10:38:31

看了一下图，果真比加电阻更有功效！顶起！

yigang · 发表于 2014-9-3 10:41:49

wangpengcheng 发表于 2014-9-3 10:38
看了一下图，果真比加电阻更有功效！顶起！

加个小电阻是基于“时域反射原理”，那是走射频电路，这里的信号假定是没有那么高---波长》线长。

wangpengcheng · 发表于 2014-9-3 10:48:46

yigang 发表于 2014-9-3 10:41
加个小电阻是基于“时域反射原理”，那是走射频电路，这里的信号假定是没有那么高---波长》线长。
...

学习了，呵呵，老工程师果然有一套，我模拟很差，呵呵，当初遇到那个问题都傻了，后来都是猜着解决的，解决了之后想可能电流跟水流一样，经过一些有坑的地方会起波，坑越大，波越不可控，后来加个电阻，起到一个限流，这样就能在一定程序上缓冲波峰！还是您解释的比较专业！

yigang · 发表于 2014-9-3 10:57:45

wangpengcheng 发表于 2014-9-3 10:48
学习了，呵呵，老工程师果然有一套，我模拟很差，呵呵，当初遇到那个问题都傻了，后来都是猜着解决的，解 ...

共勉！！！
你的小水坑之说很贴切！！！USB总线上不就有个小（阻值）电阻吗，PCI总线的印刷板上就有一段弯弯曲曲的回形针似的线。。。

feiban001 · 发表于 2014-9-3 11:03:02

是不是可以再深入一点，做个仿真，看看相位延迟和脉宽，是不是确实能满足要求。

sunnyqd · 发表于 2014-9-3 11:04:25

与二极管D，再串一个电阻，是不是会更好一些？

wangpengcheng · 发表于 2014-9-3 11:06:22

yigang 发表于 2014-9-3 10:57
共勉！！！
你的小水坑之说很贴切！！！USB总线上不就有个小（阻值）电阻吗，PCI总线的印刷板上就有一段 ...

线路板上的回型线好像是因为高速情况下总线要做等长，让总线上每根线的阻值约等，这样信号处理的更稳定一些！我是这么理解的，更深层次的就不行了

surken · 发表于 2014-9-3 11:06:33

哈哈，我们以前的机子上有大量的这种电路

sunnyqd · 发表于 2014-9-3 11:06:44

sunnyqd 发表于 2014-9-3 11:04
与二极管D，再串一个电阻，是不是会更好一些？

其实也不一定，看应用是满足，干扰信号是否会把有效信号打断，来设计不还是是要串二极管电阻

sunnyqd · 发表于 2014-9-3 11:07:34

surken 发表于 2014-9-3 11:06
哈哈，我们以前的机子上有大量的这种电路

这种电路兄台是用在什么机子上呢？

yigang · 发表于 2014-9-3 11:11:15

wangpengcheng 发表于 2014-9-3 11:06
线路板上的回型线好像是因为高速情况下总线要做等长，让总线上每根线的阻值约等，这样信号处理的更稳定一 ...

OK!
没错！！！

电气等长。。。电气长度。。。就是PCB设计里的信号完整性。。。

yigang · 发表于 2014-9-3 11:13:45

sunnyqd 发表于 2014-9-3 11:07
这种电路兄台是用在什么机子上呢？

“主机”和“从机”直间通过电缆连接。。。。可以在1~2米之间，，，---20年前的TTL电路时。。。。

wangpengcheng · 发表于 2014-9-3 11:14:55

yigang 发表于 2014-9-3 11:11
OK!
没错！！！

您现在还在做产品吗？

浪里白条 · 发表于 2014-9-3 11:20:10

学习了，老工程师确实有一套。

浪里白条 · 发表于 2014-9-3 11:20:44

wangpengcheng 发表于 2014-9-3 11:06
线路板上的回型线好像是因为高速情况下总线要做等长，让总线上每根线的阻值约等，这样信号处理的更稳定一 ...

这个应该和长度有关系吧，阻值和阻抗可是两回事哟。

wangpengcheng · 发表于 2014-9-3 11:23:04

浪里白条发表于 2014-9-3 11:20
这个应该和长度有关系吧，阻值和阻抗可是两回事哟。

呵呵，我硬件理论水平比较低，书也看不懂，只能靠自己猜，你就要求低点，包容点

avr-arm · 发表于 2014-9-3 11:24:32

边沿的那些过冲，振铃等现象说白了都是阻抗不匹配造成的多次反射，导致波形多次叠加的结果，要想真正解决还得从阻抗下手。一般驱动器输出阻抗都较低，而接收器阻抗偏高，所以就产生了输出串联端接，输入并联端接

浪里白条 · 发表于 2014-9-3 11:25:36

avr-arm 发表于 2014-9-3 11:24
边沿的那些过冲，振铃等现象说白了都是阻抗不匹配造成的多次反射，导致波形多次叠加的结果，要想真正解决还 ...

这个是正解！

yigang · 发表于 2014-9-3 11:25:37

wangpengcheng 发表于 2014-9-3 11:23
呵呵，我硬件理论水平比较低，书也看不懂，只能靠自己猜，你就要求低点，包容点 ...

在微波领域，尺寸，形状和介质决定阻抗。。。

浪里白条 · 发表于 2014-9-3 11:26:34

yigang 发表于 2014-9-3 11:13
“主机”和“从机”直间通过电缆连接。。。。可以在1~2米之间，，，---20年前的TTL电路时。。。。 ...

1-2米长的TTL 传输速率一般能达到多少呢？

yigang · 发表于 2014-9-3 11:27:17

本帖最后由 yigang 于 2014-9-3 11:28 编辑

浪里白条发表于 2014-9-3 11:26
1-2米长的TTL 传输速率一般能达到多少呢？

当时是 1MHZ以下。。。

我们曾经引出过 PCXT 微机的总线，做DMA传输。。。

wangpengcheng · 发表于 2014-9-3 11:28:33

yigang 发表于 2014-9-3 11:25
在微波领域，尺寸，形状和介质决定阻抗。。。

这可是个牛B领域啊，呵呵！我们以前公司做材料的，像吸波啊，导波啊之类的材料，有很多，跟他们那些工程师沟通的时候，我简直什么都不懂，哈哈！

浪里白条 · 发表于 2014-9-3 11:29:29

yigang 发表于 2014-9-3 11:25
在微波领域，尺寸，形状和介质决定阻抗。。。

哈！昨天看您的头像拿的东西有点像发射腔之类的东西

yigang · 发表于 2014-9-3 11:31:28

本帖最后由 yigang 于 2014-9-3 11:32 编辑

浪里白条发表于 2014-9-3 11:29
哈！昨天看您的头像拿的东西有点像发射腔之类的东西

喇叭口天线啊！！！

开玩笑呢。。。

微波器件的加工精度非常高！！！别说小坑了，砂眼都不能有。。。

浪里白条 · 发表于 2014-9-3 11:38:08

yigang 发表于 2014-9-3 11:31
喇叭口天线啊！！！
开玩笑呢。。。

感谢回复，原来如此

PCBBOY1991 · 发表于 2014-9-3 11:48:03

是利用电容的充电缓慢来整形的吧，这个对信号会造成延时吧？

abszy · 发表于 2014-9-3 11:51:52

加施密特触发器也可以整形啊不知道效果如何

fengyunyu · 发表于 2014-9-3 11:54:29

支持下原创

holts2 · 发表于 2014-9-3 11:56:12

abszy 发表于 2014-9-3 11:51
加施密特触发器也可以整形啊不知道效果如何

如果频率较高的话，还要考滤阻抗匹配吧

dushanwu522 · 发表于 2014-9-3 12:01:24

佩服！又学一招儿，哈哈！

myxiaonia · 发表于 2014-9-3 12:02:10

abszy 发表于 2014-9-3 11:51
加施密特触发器也可以整形啊不知道效果如何

加施密特后，信号传输速率就大受影响，估计无法上M

xlxbangel · 发表于 2014-9-3 12:20:26

项目上要走长线，之前是用电阻的，回来试试这种

wangpengcheng · 发表于 2014-9-3 12:39:24

xlxbangel 发表于 2014-9-3 12:20
项目上要走长线，之前是用电阻的，回来试试这种

我有个朋友搞过逆变，听他说那些波要进行计算，最好用阻容进行滤波，但阻容的值需要精密计算，呵呵，咱也就是玩玩经验值！

xlxbangel · 发表于 2014-9-3 12:40:58

wangpengcheng 发表于 2014-9-3 12:39
我有个朋友搞过逆变，听他说那些波要进行计算，最好用阻容进行滤波，但阻容的值需要精密计算，呵呵，咱也 ...

我不擅长硬件，这玩意更不知道了

wangpengcheng · 发表于 2014-9-3 12:41:31

xlxbangel 发表于 2014-9-3 12:40
我不擅长硬件，这玩意更不知道了

我也是啊，硬件基本比较糊涂！

xlxbangel · 发表于 2014-9-3 12:42:19

wangpengcheng 发表于 2014-9-3 12:41
我也是啊，硬件基本比较糊涂！

软件玩多了也不好啊硬件接触的基本都是数字电路

wangpengcheng · 发表于 2014-9-3 12:43:55

xlxbangel 发表于 2014-9-3 12:42
软件玩多了也不好啊硬件接触的基本都是数字电路

呵呵，要学的东西太多了，还不如专精一样，也很吃香的！

Ai_evan · 发表于 2014-9-3 12:53:09

谢谢楼主分享

Jason_zhang · 发表于 2014-9-3 12:58:09

来跟老工程师学学。

zjykwym · 发表于 2014-9-3 13:06:18

yigang 发表于 2014-9-3 10:57
共勉！！！
你的小水坑之说很贴切！！！USB总线上不就有个小（阻值）电阻吗，PCI总线的印刷板上就有一段 ...

USB上电阻是用来控制阻抗，而pci弯曲线是用来控制线长来达到等长。。。

laotui · 发表于 2014-9-3 13:10:46

楼主有一套，碰到过这个问题当初没解决了。

LeoJun0614 · 发表于 2014-9-3 13:14:00

楼主的屡试屡爽貌似用过了，应该叫屡试不爽！受教了!同时也知道了“时域反射原理”~~~

pcbddd · 发表于 2014-9-3 13:19:12

赞。。学习了

dengterry · 发表于 2014-9-3 13:19:58

先MARK再看

wxfje · 发表于 2014-9-3 13:20:25

学习了，希望楼主能时常发些这类的帖子，这都是经验呐

chengying · 发表于 2014-9-3 14:36:53

谢谢

dongyanbo · 发表于 2014-9-3 14:55:12

学习一下前辈的经验

yigang · 发表于 2014-9-3 15:13:48

wangpengcheng 发表于 2014-9-3 11:14
您现在还在做产品吗？

有个工业产品，初步谈好转让，受让方没有最后下决心，这几天在“漫长的”等待中。。。

天行者 · 发表于 2014-9-3 15:13:53

老师傅，首先感谢你分享经验。当时小弟基础太菜，还烦劳你给我讲解讲解。
主要是两个问题。
1：长线传输时信号会有什么样的变化（当然信号频率不是很高，波长》》线长）
2：出现上述变化时。该电路又是如何巧妙解决这样的变化。

真心感谢。

wangpengcheng · 发表于 2014-9-3 15:14:46

yigang 发表于 2014-9-3 15:13
有个工业产品，初步谈好转让，受让方没有最后下决心，这几天在“漫长的”等待中。。。 ...

唉，工程师就是这样弱势！

yigang · 发表于 2014-9-3 15:32:01

天行者发表于 2014-9-3 15:13
老师傅，首先感谢你分享经验。当时小弟基础太菜，还烦劳你给我讲解讲解。
主要是两个问题。
1：长线传输时 ...

1、长线传输时，导线的分布电容，电感构成分布参数，也包括导线的直流电阻，使脉冲边沿变坏（如果有N路信号，这种变坏是不一样的）。
2、这个电路的关键是当脉冲下降沿时，与非门的两个输入端被R,D,C网络强制成在RC=tao时刻统一变化。
等到R-C充电到与非门输入阈值，输出信号才能翻转，就是说，输出信号翻转是以RC为准，设想，输入信号在下降沿后有几次抖动，但都时间宽度窄于RC。。。干扰是不是抑制了？？？
（如果有N路信号，这个tao=RC,也是统一的。。。）

cn_x · 发表于 2014-9-3 15:35:26

wangpengcheng 发表于 2014-9-3 10:48
学习了，呵呵，老工程师果然有一套，我模拟很差，呵呵，当初遇到那个问题都傻了，后来都是猜着解决的，解 ...

你这个解释很形象，不错学习了

cn_x · 发表于 2014-9-3 15:35:51

yigang 发表于 2014-9-3 10:41
加个小电阻是基于“时域反射原理”，那是走射频电路，这里的信号假定是没有那么高---波长》线长。
...

专业的解释
向前辈学习

cn_x · 发表于 2014-9-3 15:38:00

avr-arm 发表于 2014-9-3 11:24
边沿的那些过冲，振铃等现象说白了都是阻抗不匹配造成的多次反射，导致波形多次叠加的结果，要想真正解决还 ...

学习了
多谢解释

浪里白条 · 发表于 2014-9-3 15:40:10

yigang 发表于 2014-9-3 15:32
1、长线传输时，导线的分布电容，电感构成分布参数，也包括导线的直流电阻，使脉冲边沿变坏（如果有N路信 ...

哈，学习了，感谢耐心的讲解

cn_x · 发表于 2014-9-3 15:41:54

yigang 发表于 2014-9-3 15:32
1、长线传输时，导线的分布电容，电感构成分布参数，也包括导线的直流电阻，使脉冲边沿变坏（如果有N路信 ...

学习了
这些以前都没有接触过

天行者 · 发表于 2014-9-3 16:03:36

yigang 发表于 2014-9-3 15:32
1、长线传输时，导线的分布电容，电感构成分布参数，也包括导线的直流电阻，使脉冲边沿变坏（如果有N路信 ...

还是有点想不通，我回去查一下数字电路把某些概念再理解一下，再请教你一下。老师傅非常感谢。

diskcopy · 发表于 2014-9-3 16:07:42

阻抗匹配

yigang · 发表于 2014-9-3 16:12:28

天行者发表于 2014-9-3 16:03
还是有点想不通，我回去查一下数字电路把某些概念再理解一下，再请教你一下。老师傅非常感谢。 ...

图中的哆嗦被RC时间常数抑制了。。。

天行者 · 发表于 2014-9-3 16:46:41

yigang 发表于 2014-9-3 15:32
1、长线传输时，导线的分布电容，电感构成分布参数，也包括导线的直流电阻，使脉冲边沿变坏（如果有N路信 ...

第1句话，我明白了，关键是第2句话。

以下是我的理解以及不明白的地方。
首先系统上电。VCC经电阻R给电容C充电。经过时间TAO=RC，将电容充满，这时与非门2端为高电平。
1：如果经长线来信号（即与非门1端）为高，二极管D没有作用。经过与非门的作用输出为低电平。（第1条应该没有错吧）
关键是下面的
2：如果经长线来信号由高向低变化（即下降沿），
a:二极管D的作用是什么样的。？？？
b:还有电容正极的电流是不是会通过D流向信号线？？？

yigang · 发表于 2014-9-3 17:05:19

本帖最后由 yigang 于 2014-9-3 17:07 编辑

天行者发表于 2014-9-3 16:46
第1句话，我明白了，关键是第2句话。

以下是我的理解以及不明白的地方。

a、二极管的作用是使输入信号（负跳变）能传递给与非门；
b、除非电容上有高于逻辑电平的东西；负的跳变可能会拉动前级。。。

mypear · 发表于 2014-9-3 17:07:32

来吸取经验

lzl000 · 发表于 2014-9-3 18:31:47

老工程师无论经验，理论都很强啊

天行者 · 发表于 2014-9-3 19:07:34

yigang 发表于 2014-9-3 17:05
a、二极管的作用是使输入信号（负跳变）能传递给与非门；
b、除非电容上有高于逻辑电平的东西；负的跳变 ...

理论不扎实，实践太小，造就了很多不会。惭愧。我下班后把书翻出来看看再请教老师傅。我们的论坛很多新需要你这样的前辈指点。非常感谢你的丰献

armok · 发表于 2014-9-3 19:20:10

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

TANK99 · 发表于 2014-9-3 19:39:56

学习，长线传输还是很讲究的。

liuqian · 发表于 2014-9-3 21:14:08

收藏，lz高手

gliet_su · 发表于 2014-9-3 21:44:52

电路因有RC存在，在速率上不会太高。速率取决于RC的时间。
由于二极管的原因，传输的占空比会有改变。
从原理上分析，当输入为低电平时，NAND的输出马上响应;输入为高电平时，要等RC充电一段时间，NAND才会输出。
所以占空比会改变，只能用于占空比要求不高的电路。

霸气侧漏 · 发表于 2014-9-3 21:46:27

精华帖不错

luolj · 发表于 2014-9-3 22:08:53

学习了，长线传输。

xukaiming · 发表于 2014-9-3 22:20:28

http://www.amobbs.com/forum.php? ... 8&highlight=595 楼主看看哪种处理方式最好?

wangpengcheng · 发表于 2014-9-3 22:44:18

理解又深刻了好多！COOL帖啊！

步之道 · 发表于 2014-9-3 22:49:31

老师傅，这是不是能理解为利用与非门只有两种状态来进行消抖。后面的波动不足以引起信号翻转。

qinshiysb · 发表于 2014-9-3 23:52:59

看完了所有回复，，学习了。。

wanstrive · 发表于 2014-9-4 00:05:59

学习到干货了，多谢前辈啊。

gujiamao_love · 发表于 2014-9-4 00:30:24

也就是说，信号为0时，电容不充电，这样保证输出为0。
那高电平有跳变呢？

chengying · 发表于 2014-9-4 08:56:03

这个是抑制低电平是有高脉冲干扰，那若要同时抑制高电平有低脉冲干扰，需要怎么改？

abszy · 发表于 2014-9-4 09:11:24

yigang 发表于 2014-9-3 15:32
1、长线传输时，导线的分布电容，电感构成分布参数，也包括导线的直流电阻，使脉冲边沿变坏（如果有N路信 ...

感谢了听了您的介绍才恍然大悟原来这个电路只能用于处理下降沿去抖动

yigang · 发表于 2014-9-4 09:28:29

xukaiming 发表于 2014-9-3 22:20
http://www.amobbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=5569488&highlight=595 楼主看看哪种处理方式最好? ...

这个问题也可以说是长线问题---你的PCB板子上，可能有一个或几个构成回路的长线---包括电源线、地线。
当电磁阀动作时回路中的磁力线变化----于是法拉第就找你来了。。。
解决办法，人工用短粗导线破坏“长线回路”。。。

还有，首先排线的地要多一些---比如一个信号对一个地线。。。

rockyyangyang · 发表于 2014-9-4 14:08:17

狂赞一个

ddqq · 发表于 2014-9-4 14:30:02

请教楼主:
如果长线传输的是AB相(90度相位差)脉冲信号呢? 例如码盘的输出信号
下降沿有要求,上升沿也要有要求, 相位还要一致;

yigang · 发表于 2014-9-4 15:26:46

本帖最后由 yigang 于 2014-9-4 15:30 编辑

不敢妄言，只能试试。。。

fbestwish · 发表于 2014-9-4 15:33:13

yigang 发表于 2014-9-3 15:32
1、长线传输时，导线的分布电容，电感构成分布参数，也包括导线的直流电阻，使脉冲边沿变坏（如果有N路信 ...

还得慢慢消化，谢谢楼主分享

TimCheng · 发表于 2014-9-4 16:30:41

都穿裤子的贴了，收藏先。

ddqq · 发表于 2014-9-4 16:40:00

yigang 发表于 2014-9-4 15:26
不敢妄言，只能试试。。。

楼主位,只能保下降沿, 上升沿因为电阻限流对C充电,导致相位滞后了.

以前对AB相的脉冲信号, 想到的处理办法是增大负载来抗干扰, 反正干扰基本没有驱动能力

yigang · 发表于 2014-9-4 16:53:34

嗯，那两个沿不会误识别。。。（只有高度和时间都对才能条件成立）

rayman_ppx · 发表于 2014-9-17 12:26:02

收藏，lz高手

pao123 · 发表于 2014-9-17 12:52:51

好贴，收藏一下

机器人天空 · 发表于 2014-9-17 13:01:24

果然是精华

JESTER9 · 发表于 2014-9-17 15:57:47

有没有处理上升沿的电路，比较看看更容易明白。

tdchenke · 发表于 2014-9-17 17:33:43

喜欢这样的技术贴

fjl888ful · 发表于 2014-9-17 18:55:48

yigang 发表于 2014-9-3 10:57
共勉！！！
你的小水坑之说很贴切！！！USB总线上不就有个小（阻值）电阻吗，PCI总线的印刷板上就有一段 ...

这个弯弯曲曲的走线时为了线长一样，信号传输的时间一样吧

powerplj · 发表于 2014-9-17 19:44:07

avr-arm 发表于 2014-9-3 11:24
边沿的那些过冲，振铃等现象说白了都是阻抗不匹配造成的多次反射，导致波形多次叠加的结果，要想真正解决还 ...

解释的很专业、很正规

cpwander · 发表于 2014-9-17 23:45:02

高手，另外也想知道有没有处理上升沿的电路，类似的用或门吗？

tjiang · 发表于 2014-9-18 08:41:42

这个电路实用，先收藏，需用到再做测试。

zhaotyue · 发表于 2014-9-18 08:43:43

多谢，收藏备用！

长线传输怎样保证脉冲边沿可靠？

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