В электронике электрическое окончание — это практика завершения линии передачи устройством, которое соответствует характеристическому сопротивлению линии. Окончание предотвращает отражение сигналов от конца линии передачи. Отражения на концах не оконченных линий передачи вызывают искажения , которые могут привести к неоднозначным уровням цифрового сигнала и неправильной работе цифровых систем. Отражения в аналоговых сигнальных системах вызывают такие эффекты, как ореолы видео или потеря мощности в линиях передачи радиопередатчиков.
Терминация сигнала часто требует установки терминатора в начале и конце провода или кабеля, чтобы предотвратить отражение радиочастотного сигнала от каждого конца, вызывая помехи или потерю мощности. Терминатор обычно размещается в конце линии передачи или последовательной шины ( например, в SCSI ) и предназначен для согласования сопротивления переменного тока кабеля и, следовательно, минимизации отражений сигнала и потерь мощности. Реже терминатор также размещается на приводном конце провода или кабеля, если он еще не является частью оборудования, генерирующего сигнал. [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 старых данных. Эти отражения также действуют как узкие места, не позволяя мощности сигнала достичь пункта назначения.
Кабели линии передачи требуют согласования импеданса для передачи электромагнитных сигналов с минимальными отражениями и потерями мощности. Отличительной особенностью большинства кабелей линии передачи является то, что они имеют одинаковые размеры поперечного сечения по всей длине, что дает им единообразный электрический характеристический импеданс . Терминаторы сигнала разработаны для специального согласования характеристических импедансов на обоих концах кабеля. Для многих систем терминатором является резистор , значение которого выбрано для соответствия характеристическому импедансу линии передачи и выбрано так, чтобы иметь приемлемо низкую паразитную индуктивность и емкость на частотах, соответствующих системе. Примерами являются резисторы сопротивлением 75 Ом, часто используемые для завершения коаксиальных кабелей передачи видео сопротивлением 75 Ом.
Типы кабелей линии передачи включают сбалансированные линии, такие как лестничные линии и витые пары ( Ethernet Cat-6 , Parallel SCSI , ADSL , стационарный телефон , XLR audio , USB , Firewire , последовательный ); и несбалансированные линии, такие как коаксиальный кабель (радиоантенна, CATV , 10BASE5 Ethernet ).
Пассивные терминаторы часто состоят из одного резистора ; однако при значительных реактивных нагрузках 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 завершение (FPT) может использоваться на односторонних шинах, где диоды устраняют условия перегрузки и недогрузки . Сигнал блокируется между двумя активно регулируемыми уровнями напряжения, что обеспечивает превосходную производительность по сравнению со стандартным активным терминатором. [2]
Все параллельные блоки SCSI используют терминаторы. SCSI в основном используется для хранения и резервного копирования. Активный терминатор — это тип одностороннего терминатора SCSI со встроенным регулятором напряжения для компенсации изменений мощности терминатора. [ необходима цитата ]
Контроллерная локальная сеть , обычно известная как CAN-шина, использует терминаторы, состоящие из резистора сопротивлением 120 Ом.
Эквиваленты нагрузок обычно используются в цепях ВЧ и КВЧ.
Сети 10BASE2 обязательно должны иметь надлежащее завершение с помощью BNC-терминатора 50 Ом . Если шинная сеть не завершена должным образом, будет отражаться слишком много мощности, что приведет к потере сетевого соединения всех компьютеров на шине.
Оконечный резистор для телевизионного коаксиального кабеля часто имеет форму колпачка, навинчиваемого на разъем F. Антенные кабели иногда используются для интернет-подключений; однако RG-6 не следует использовать для 10BASE2 (для которого следует использовать RG-58), поскольку несоответствие импеданса может вызвать проблемы с фазировкой сигнала основной полосы частот.
В мини-компьютерных системах Unibus корпорации Digital Equipment использовались терминаторные платы с подтягивающими резисторами 178 Ом на многоточечных адресных и информационных линиях и 383 Ом на одноточечных сигнальных линиях. [3]
Значения согласующего резистора 78,7 Ом 2 Вт 1% используются на шине MIL-STD-1553 . На двух концах шины резисторы подключаются между положительными (высокими) и отрицательными (низкими) сигнальными проводами либо во внутренних оконечных шинных соединителях, либо во внешних оконечных устройствах.
Шина MIL-STD-1553B должна быть терминирована на обоих концах, чтобы свести к минимуму влияние отражений сигнала, которые могут привести к искажению формы сигнала и сбоям или периодическим сбоям связи.
При желании в транспортных средствах можно использовать высокоомный терминатор (от 1000 до 3000 Ом) для имитации будущей нагрузки от неопределенного устройства.
Подключаемые терминаторы доступны с предохранительными цепями или без них.