浅谈双绞线的优点

描述

1、差分信号传输简介

双绞线一般在差分信号的远距离传输上使用,差分传输是一种信号传输的技术,和传统的一根信号线一根地线的做法不同,差分传输在这两根线上都有信号传输,这两个信号的振幅相同,相位相反,那么在这两根线上的传输的信号就是差分信号。 信号接收端比较这两个电压的差值来判断发送端发送的逻辑状态。 如下图所示:

差分信号

当差分信号受到共模干扰时,如下图所示,信号接收端仍然能够还原出真实信号,保障信号传输的可靠性。

差分信号

2、双绞线抗干扰能力强:

无线耦合干扰无非就是两种形式:电容耦合电感耦合。

1)电容耦合

使用平行线来传输差分信号,每条信号线相对干扰源的电容不同,当施加相同干扰信号时,每条线获得的噪声大小不同,接收端做差值运算时误差会大一些。

差分信号

但是对于双绞线来说,每条线相对干扰源的电容几乎相同,施加相同干扰信号,每条线获得等值噪声,接收端差值运算后,误差消除。

差分信号

2)电感耦合

两条平行信号线传输差分信号,相当于一个压瘪的线圈,虽然缝隙很小,但是在长线传输时也不能忽略不计。 在外部磁场作用下,线圈能够产生感应电流,影响信号传输质量。

差分信号

双绞线则不同,双绞线这种特殊结构使得相邻两个小“线圈”相位不同,因此在磁场作用下相邻两个小“线圈”上产生的感应电流方向不同,感应电流相互抵消,双绞线这种结构会使感应电流降低,提高信号传输质量。

差分信号

3、双绞线能够降低对外辐射:

双绞线传输差分信号时,两条信号线上的电流大小相等,方向相反,因此在两个相邻的小"线圈"中产生的磁场方向相反,如下图所示,这种特殊结构能够使磁场相互抵消,能够降低对外辐射。

差分信号

小结:

使用双绞线传输差分信号,不仅能够减少外界杂散信号对线路的干扰,而且能够减小自身对外辐射,这种线材广泛应用在485、CAN通讯中。

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