В электронике электрическое окончание — это практика завершения линии передачи устройством, которое соответствует волновому сопротивлению линии. Терминация предотвращает отражение сигналов от конца линии передачи. Отражения на концах незавершенных линий передачи вызывают искажения , которые могут привести к неоднозначным уровням цифрового сигнала и неправильной работе цифровых систем. Отражения в системах аналоговых сигналов вызывают такие эффекты, как ореолы видео или потери мощности в линиях передачи радиопередатчиков.
Оконечная нагрузка сигнала часто требует установки терминатора в начале и конце провода или кабеля, чтобы предотвратить отражение радиочастотного сигнала от каждого конца, вызывающее помехи или потерю мощности. Терминатор обычно размещается в конце линии передачи или шлейфовой шины ( например, в SCSI ) и предназначен для согласования с полным сопротивлением кабеля по переменному току и, следовательно, минимизирует отражения сигнала и потери мощности. Реже терминатор также размещается на приводном конце провода или кабеля, если он еще не является частью оборудования, генерирующего сигналы. [1]
Радиочастотные токи имеют тенденцию отражаться от разрывов в кабеле, таких как разъемы и соединения, и перемещаться обратно по кабелю к источнику, вызывая помехи в виде первичных отражений. Вторичные отражения также могут возникать в начале кабеля, позволяя помехам сохраняться в виде повторяющихся эхо-сигналов старых данных. Эти отражения также действуют как узкие места, не позволяя мощности сигнала достичь места назначения.
Кабели линий электропередачи требуют согласования импеданса для передачи электромагнитных сигналов с минимальными отражениями и потерями мощности. Отличительной особенностью большинства кабелей линий электропередачи является то, что они имеют одинаковые размеры поперечного сечения по всей длине, что придает им одинаковый электрический характеристический импеданс . Терминаторы сигнала разработаны таким образом, чтобы точно согласовывать характеристические импедансы на обоих концах кабеля. Для многих систем терминатор представляет собой резистор , значение которого выбрано в соответствии с характеристическим сопротивлением линии передачи и выбрано так, чтобы иметь приемлемо низкую паразитную индуктивность и емкость на частотах, соответствующих системе. Примеры включают резисторы сопротивлением 75 Ом, которые часто используются для оконцовки коаксиальных кабелей передачи видео с сопротивлением 75 Ом.
Типы кабелей линии передачи включают симметричные линии, такие как лестничная линия , и витые пары ( Cat-6 Ethernet , параллельный SCSI , ADSL , стационарный телефон , аудио XLR , USB , Firewire , последовательный порт ); и несимметричные линии, такие как коаксиальный кабель (радиоантенна, кабельное телевидение , 10BASE5 Ethernet ).
Пассивные терминаторы часто состоят из одного резистора ; однако для значительных реактивных нагрузок могут потребоваться другие пассивные компоненты, такие как катушки индуктивности, конденсаторы или трансформаторы.
Активные терминаторы состоят из регулятора напряжения , который поддерживает напряжение, используемое для согласующего резистора(ов), на постоянном уровне.
Принудительное идеальное согласование (FPT) можно использовать на несимметричных шинах, где диоды устраняют условия превышения и понижения напряжения . Сигнал фиксируется между двумя активно регулируемыми уровнями напряжения, что обеспечивает превосходные характеристики по сравнению со стандартным активным терминатором. [2]
Все параллельные устройства SCSI используют терминаторы. SCSI в основном используется для хранения и резервного копирования. Активный терминатор — это тип несимметричного терминатора SCSI со встроенным стабилизатором напряжения для компенсации изменений мощности терминатора. [ нужна цитата ]
В сети контроллеров , широко известной как CAN Bus, используются терминаторы, состоящие из резистора сопротивлением 120 Ом.
Имитаторы нагрузки обычно используются в цепях от ВЧ до КВЧ.
Сети 10BASE2 обязательно должны иметь подходящую терминаторную нагрузку BNC на 50 Ом . Если сеть шины не подключена должным образом, будет отражаться слишком большая мощность, в результате чего все компьютеры на шине потеряют сетевое соединение.
Согласующий резистор для телевизионного коаксиального кабеля часто имеет форму колпачка с резьбой для навинчивания на разъем F. Антенные кабели иногда используются для подключения к Интернету; однако RG-6 не следует использовать для 10BASE2 (который должен использовать RG-58), поскольку несоответствие импедансов может вызвать проблемы с фазировкой модулирующего сигнала.
В миникомпьютерных системах Unibus Digital Equipment Corporation использовались терминаторные карты с подтягивающими резисторами сопротивлением 178 Ом на многоточечных линиях адреса и данных и 383 Ом на одноточечных сигнальных линиях. [3]
На шине MIL-STD-1553 используются согласующие резисторы номиналом 78,7 Ом 2 Вт 1% . На двух концах шины резисторы подключаются между положительным (высоким) и отрицательным (низким) сигнальными проводами либо в шинных соединителях с внутренней заделкой, либо в внешних терминаторах с разъемами.
Шина MIL-STD-1553B должна быть терминирована на обоих концах, чтобы минимизировать эффекты отражения сигнала, которые могут вызвать искажение и нарушение формы сигнала или периодические сбои связи.
Опционально в транспортных средствах можно использовать терминатор с высоким импедансом (от 1000 до 3000 Ом) для имитации будущей нагрузки от неопределенного устройства.
Коннекторы с разъемами доступны с предохранительными цепями или без них.