Ruido y seleccion de cable.

Las fuentes de ruido eléctrico 

Las fuentes típicas de ruido son dispositivos que producen cambios rápidos (o picos) en tensión o actual, tales como:

• Los motores eléctricos de gran tamaño que se encienden • tubos fluorescentes • La caída de rayos • surgimiento de alta tensión debido a fallas eléctricas • Equipo de soldadura.

Desde un punto de vista general, debe haber tres factores que contribuyen a la existencia de un problema de ruido eléctrico. Son:

1. Una fuente de ruido eléctrico

2. Un mecanismo de acoplamiento de la fuente al circuito afectado

3. Un circuito de transmitir las señales de comunicación sensibles.

El acoplamiento eléctrico del ruido

Hay cuatro formas de acoplamiento de ruido eléctrico en las comunicaciones de datos sensibles circuitos. Son:

1. acoplamiento de impedancia (a veces referido como la conductancia de acoplamiento)

2. acoplamiento electrostático

3. El acoplamiento magnético o inductivo

4. radiación de frecuencia de radio (una combinación de electrostática y magnética).

Cada una de estas formas de ruido se discutirá con más detalle en las siguientes secciones.

Acoplamiento de impedancia (o de acoplamiento de impedancia común)

Para situaciones en las que dos o más circuitos eléctricos comparten conductores comunes , no puede haber un poco de acoplamiento entre los diferentes circuitos con efectos nocivos sobre los circuitos conectados. Esencialmente, esto significa que la corriente de la señal de la que procede del circuito de vuelta a lo largo del conductor común que resulta en un voltaje de error a lo largo del bus de retorno que afecta a todas las otras señales. El voltaje de error es debido a la impedancia del cable de retorno . Esta situación se muestra en la Figura 1.8 .

Obviamente, la forma más rápida para reducir los efectos de acoplamiento de impedancia es reducir al mínimo la impedancia del cable de retorno . La mejor solución es utilizar una declaración por separado para cada señal individual ( Figura 1.9 ) .

Acoplamiento electrostático o capacitiva

Esta forma de acoplamiento es proporcional a la capacitancia entre la fuente de ruido y la cables de señal . La magnitud de la interferencia depende de la velocidad de cambio del ruido voltaje y la capacitancia entre el circuito de ruido y el circuito de señal.

En la Figura 1.10, la tensión de ruido se acopla en los cables de señal de comunicación a través de dos condensadores, C1 y C2 , y una tensión de ruido se produce a través de la resistencia en el circuito. El tamaño de la tensión de ruido (o error ) en los cables de señal es proporcional

al:

• inverso de la distancia de tensión de ruido de cada uno de los cables de señal

• Longitud ( y por lo tanto la impedancia ) de los cables de señal en la que el ruido es

Inducido

• Amplitud (o fuerza) de la tensión de ruido

• La frecuencia de la tensión de ruido

• Hay cuatro métodos para reducir el ruido inducido por electrostática acoplamiento. Son:

- El blindaje de los cables de señal

- La separación de la fuente del ruido

- La reducción de la amplitud de la tensión de ruido ( y, posiblemente, la frecuencia )

- Torsión de los cables de señal .

El problema puede abordarse mediante la instalación de un blindaje electrostático alrededor de la señal cables. Las corrientes generadas por las tensiones de ruido prefieren fluir hacia abajo la parte inferior camino impedancia del escudo en lugar de los cables de señal. Si uno de los cables de señal y el escudo están atados a la tierra en un punto, lo que asegura que el escudo y la señal cables están en el mismo potencial , después se redujo fluye corriente de la señal entre la señal cables y el escudo (Figura 1.11 ).

El blindaje debe ser de un material de baja resistencia, tal como aluminio o cobre. Por un escudo de cobre trenzado sin apretar ( 85 % de cobertura de trenzado ) , el factor de exámenes es de aproximadamente

100 veces o 20 dB. Para una pantalla multi-capa de baja resistencia , este factor puede ser el cribado

35 dB o 3000 veces .

La torsión de los cables de señal proporciona una ligera mejora en la reducción del inducido

tensión de ruido , garantizando que C1 y C2 están más juntos en el valor ; asegurando así que

cualquiera de los voltajes de ruido inducidas en los cables de señal tienden a anularse entre sí .

Provisión de un escudo por un fabricante de cable se asegura de que la capacitancia entre

el escudo y cada cable es igual en valor , eliminando así cualquier ruido por tensiones

cancelación.

El acoplamiento magnético o inductivo 

Esto depende de la velocidad de cambio de la corriente de ruido y la inductancia mutua entre el sistema y el ruido de los cables de señal . Expresado de forma ligeramente diferente , el grado de ruido inducido por acoplamiento magnético dependerá de la : • La magnitud de la corriente de ruido • La frecuencia de la corriente de ruido • Área encerrada por los cables de señal ( a través del cual el ruido de la corriente magnética cortes de flujo) • inverso de la distancia de la fuente de ruido molesto para los cables de señal . El efecto de acoplamiento magnético se muestra en la Figura 1.12 .

La forma más fácil de reducir la tensión de ruido causado por el acoplamiento magnético es

torcer los conductores de señal . Esto da lugar a un ruido más bajo debido a la zona más pequeña para

cada bucle. Esto significa flujo magnético menos para cortar a través del bucle y, en consecuencia , una

disminuir la tensión inducida por el ruido . Además, la tensión de ruido que se induce en cada

bucle tiende a anular las tensiones de ruido desde el siguiente bucle secuencial. Es

asume que la tensión de ruido se induce en magnitudes iguales en cada cable de señal debido

a la torsión de los cables que dan una distancia de separación similar de la tensión de ruido

( Figura 1.13 ) .

El segundo enfoque consiste en utilizar un blindaje magnético alrededor de los cables de señal . la magnética

flujo generado a partir de las corrientes de ruido induce pequeñas corrientes de Foucault en el escudo magnético.

Estas corrientes parásitas a continuación, crear un flujo magnético φ1 oponerse a la φ2 flujo inicial. Esta

significa un flujo menor ( φ2 - φ1 ) alcanza nuestro circuito (Figura 1.14 ) .

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