Easyelectronics.ru

Электроника для всех
Текущее время: 21 ноя 2017, 11:31

Часовой пояс: UTC + 5 часов



    • 10 шт. 2-слоя 100*100mm 2$. Быстрый заказ: JLCPCB.com
    • JLCPCB - это крупнейшая фабрика PCB прототипов в Китае.
    • Имеющий более 290,000 клиентов и выполняющий более 8,000 заказов в день.
    • LCSC - Крупнейший китайский онлайн магазин радиодеталей.

Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 23 ] 
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Резисторы 22 Ом на линии передачи
СообщениеДобавлено: 13 окт 2017, 19:50 
Старожил

Зарегистрирован: 11 фев 2016, 18:17
Сообщения: 291
Добрый день.
Иногда в схемах вижу, что на линии передачи данных последовательно впаиваются резисторы на 22Ом. Например в схемах для USB и GSM (сим-карты). Зачем они нужны и можно ли без них обойтись?
Например сейчас я подключаю слот сим-карты к модулю GSM. Длина дорожки, по которой передаются данные, равна 5мм.
Или например расстояние между USB-портом и МК STM32 тоже - 5мм.
В обоих этих случаях возможно обойтись без резисторов?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Резисторы 22 Ом на линии передачи
СообщениеДобавлено: 13 окт 2017, 19:55 
Старожил

Зарегистрирован: 10 окт 2014, 00:48
Сообщения: 3367
Если линия не "длинная", то согласование не требуется. Критерий "длинности" определяется не миллиметрами. ))
Согласование бывает двух типов - "на входе" линии, резистор 22 Ом на вводе линии; и "на выходе" линии, резистор = импедансу, параллельно выходу линии. Их можно комбинировать. Гуглите вопрос о типах согласования длинных линий.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Резисторы 22 Ом на линии передачи
СообщениеДобавлено: 13 окт 2017, 20:16 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 23 сен 2012, 20:35
Сообщения: 1101
ElecDron писал(а):
Или например расстояние между USB-портом и МК STM32 тоже - 5мм.
В обоих этих случаях возможно обойтись без резисторов?

Вы забыли о кабеле, который тоже линия передачи и может иметь длину и метр-полтора. А вообще есть готовые чипы для согласования и защиты. Например, STF202, USBUF02W6 и т.д.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Резисторы 22 Ом на линии передачи
СообщениеДобавлено: 13 окт 2017, 22:44 
Старожил

Зарегистрирован: 11 фев 2016, 18:17
Сообщения: 291
А, такие знаю. Но в моем случае - подключение сим-карты и GSM модуля. Длина дорожек между ними - 5мм. Кабелей нет. Вы бы поставили резисторы?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Резисторы 22 Ом на линии передачи
СообщениеДобавлено: 13 окт 2017, 23:31 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 14 июн 2015, 17:41
Сообщения: 1571
Откуда: Русь, Новороссийск
Нет конечно.
Паразитные параметры резисторов и пайки превысят пользу от согласования.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Резисторы 22 Ом на линии передачи
СообщениеДобавлено: 13 окт 2017, 23:53 
Старожил

Зарегистрирован: 11 фев 2016, 18:17
Сообщения: 291
Спасибо.
А в нулевом приближении, когда имеет смысл их ставить?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Резисторы 22 Ом на линии передачи
СообщениеДобавлено: 14 окт 2017, 00:08 
Заглядывает иногда

Зарегистрирован: 26 сен 2015, 03:02
Сообщения: 51
Конечно их надо ставить, если вы не пытаетесь сэкономить на них 0.04$, как это часто делают китайцы.

Такие резисторы используются для:

1. Согласования линии (не ваш случай, т.к. линия короткая, а импеданс вы всё равно не считаете).

2. Улучшения ESD защиты модуля, т.к. у SMD резистора очень маленькая последовательная ёмкость.
Резистор уменьшает нагрузку на ESD диод, встроенный в модуль.
В вашем случае SIM-карта - это разъём куда все лазят голыми руками, защита от статики не помешает.

3. Защиты выходов от КЗ. Хотя сейчас почти все микросхемы могут выдерживать кратковременное замыкание выходов,
но если вы хотите избавиться от резисторов - сначала изучите этот вопрос по документации.

4. Уменьшения помех от линии. Это тоже важно, даже если вы не собираетесь проходить EMC/EMI тесты.
Резкий фронт на линии приводит к помехам во всём спектре, вплоть до тех частот на которых работает GSM.
Резистор сглаживает фронт и этим уменьшает ВЧ помехи.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Резисторы 22 Ом на линии передачи
СообщениеДобавлено: 22 окт 2017, 23:16 
Старожил

Зарегистрирован: 02 июл 2010, 23:41
Сообщения: 344
Последовательные резисторы 22 Ома не для согласования линии.
Остальные приведенные причины для меня тоже сомнительны.

Ставят резисторы, вроде как, по следующей причине.
«Длинная» линия представляет собой распределённые ёмкость и индуктивность. При большом входном сопротивлении получается резонансный контур с большой добротностью.
Резкий фронт сигнала может вызвать колебания в контуре, которые высокочастотная микросхема может «поймать».
А установленный резистор снижает добротность контура.
В случае длины проводников 5 мм смысла установки резисторов не вижу.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Резисторы 22 Ом на линии передачи
СообщениеДобавлено: 22 окт 2017, 23:20 
Старожил

Зарегистрирован: 10 окт 2014, 00:48
Сообщения: 3367
Alexandr_1 писал(а):
Последовательные резисторы 22 Ома не для согласования линии.
Остальные приведенные причины для меня тоже сомнительны.

Точно, закон Ома тоже вранье! А число PI равно четырем.
Не сдавайся брат, борись с ренегатами!


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Резисторы 22 Ом на линии передачи
СообщениеДобавлено: 23 окт 2017, 00:16 
Старожил

Зарегистрирован: 05 фев 2013, 00:58
Сообщения: 2114
Откуда: Тольятти
"Колебания в контуре" - это и есть рассогласование :) У контура тоже есть волновое сопротивление, это такое, что если подключить резистор с таким номиналом, то колебания становятся апериодическими.

А я припоминаю такую ситуацию в сервисном центре. Планшетные сканеры мы не ремонтировали вообще. Заказывали все потроха и меняли. Почему - потому что, если к неисправной плате процессора подключить исправную плату матрицы, то она выходит из строя, а если к исправному процессору неисправную матрицу, то выходит из строя процессор. Таким образом, стандартный метод "заменить по очереди подозрительные платы, на которой заработает - та и неисправна" в данном случае приводит к выходу из строя исправной платы, и неисправность размножается "половым путем". Перепробовав все варианты "процессор-матрица" мы получим кучу горелых плат.

Полагаю, это именно из-за того, что они сэкономили два десятка последовательных резисторов. Исправный драйвер нагружается на КЗ и сам становится КЗ.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Резисторы 22 Ом на линии передачи
СообщениеДобавлено: 23 окт 2017, 01:36 
Старожил

Зарегистрирован: 23 мар 2017, 14:45
Сообщения: 1528
А если б они их не сэкономили, их выручка от количества заказов упала бы вдвое ;))

Цитата:
Очередная победа маркетинга над разумом


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Резисторы 22 Ом на линии передачи
СообщениеДобавлено: 23 окт 2017, 02:55 
Заглядывает иногда

Зарегистрирован: 15 окт 2017, 22:24
Сообщения: 96
В usb резисторы на 22 ома ставят для согласования волнового сопротивления, насколько я помню. У usb'шного кабеля волновое сопротивление регламентировано спецификацией usb в вполне конкретных пределах. Остальные участки цепи должны соответствовать этому волновому сопротивлению, что совсем не факт для выводов usb в чипе в виде "как они есть". USB довольно скоростной интерфейс, на таких скоростях важно чтобы волновое сопротивление было согласовано. Если волновое сопротивление будет не согласовано, возникнут отражения сигнала, сигнал разрушится своими отражениями. У некоторых usb чипов подобные резисторы встроены сразу в чип, им такие резисторы, соответственно, не требуются - в этом случае чип согласован с линией сам по себе.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Резисторы 22 Ом на линии передачи
СообщениеДобавлено: 30 окт 2017, 01:09 
Старожил

Зарегистрирован: 02 июл 2010, 23:41
Сообщения: 344
u37 писал(а):
Alexandr_1 писал(а):
Последовательные резисторы 22 Ома не для согласования линии.
Остальные приведенные причины для меня тоже сомнительны.

Точно, закон Ома тоже вранье! А число PI равно четырем.
Не сдавайся брат, борись с ренегатами!

Не ясно, причём здесь закон Ома, число «Пи» и ренегаты.
В любом случае, закон Ома уважаю и в разработках не нарушаю.

При согласовании на конец кабеля ставят резисторы с номиналом, равным волновому сопротивлению кабеля.
А в данной ситуации резистор стоит в другом месте, да и значение его далеко от волнового сопротивления. Скажем, у USB кабеля волновое сопротивление около 90 Ом, а здесь резисторы 22 Ома – где же тут согласование.
Резистор 22 Ома не сможет защитить от статики. Высокое напряжение статики легко пройдёт через такой низкоомный резистор, да и ток при пробое он не ограничит.
Думаю, сопротивления ставят для подавления колебаний («звона») в кабеле.
Ради интереса заглянул в книжку, посмотрел про колебательный контур.
Оказывается, у контура логарифмический декремент затухания (натуральный логарифм отношения амплитуд колебаний, разделённых периодом) равен произведению числа «Пи» на сопротивление потерь, делённое на волновое сопротивление.
Если посчитать для USB кабеля и резистора 22 Ом, получается, что следующая амплитуда колебаний будет меньше в 2,2 раза, вполне достаточное значение, ведь к резистору 22 Ома добавятся еще частотные потери.
Кстати, в расчёте использовал значение «Пи», равное 3,14, а не 4, число «Пи» я тоже уважаю.

Похоже, резистор так и рассчитывают. Слишком маленькое сопротивление – не будет эффекта, слишком большое – «звон» будет подавлен, но слишком затянется фронт сигнала. Выбирают оптимальное значение.
iev91 писал(а):
"Колебания в контуре" - это и есть рассогласование :) У контура тоже есть волновое сопротивление, это такое, что если подключить резистор с таким номиналом, то колебания становятся апериодическими.

Апериодические колебания – интересный термин.
Думаю, ни к чему добиваться апериодического режима, резистор может оказаться слишком большим, что приведёт к излишнему затягиванию фронта сигнала с соответствующими проблемами.
В данном случае достаточно такое снижение амплитуда колебаний, при котором гарантировано не будут происходить сбои аппаратуры. Учитывая указанные выше значения сопротивлений, похоже, так и поступают.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Резисторы 22 Ом на линии передачи
СообщениеДобавлено: 30 окт 2017, 12:56 
Старожил

Зарегистрирован: 16 авг 2012, 23:27
Сообщения: 1526
Откуда: Москва
Alexandr_1 писал(а):
Резистор 22 Ома не сможет защитить от статики. Высокое напряжение статики легко пройдёт через такой низкоомный резистор, да и ток при пробое он не ограничит.

Сам по себе нет, но он улучшает защиту от статики. И именно за счёт ограничения тока, т.к. динамическое сопротивление встроенного в чип защитного диода как правило порядка одного Ома, а с внешним резистором на 22Ом неплохой такой делитель получается. Вообще в любом аппноте по ESD защите про этот метод написано.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Резисторы 22 Ом на линии передачи
СообщениеДобавлено: 30 окт 2017, 15:11 
Заглядывает иногда

Зарегистрирован: 26 сен 2015, 03:02
Сообщения: 51
Alexandr_1 писал(а):
Последовательные резисторы 22 Ома не для согласования линии.

Да, я использовал неправильный термин, но суть не меняется. Резисторы убирают звон, вызванный отражениями в линии.
И оптимальный номинал резистора всё равно зависит от параметров линии, так же, как и при согласовании импеданса.

Но надо понимать, что и для согласования не всегда используют резистор равный волновому сопротивлению линии,
например для линии 100 Ом можно поставить 150 Ом, если у него есть какие-то другие преимущества в конкретной схеме.

Alexandr_1 писал(а):
Резистор 22 Ома не сможет защитить от статики. Высокое напряжение статики легко пройдёт через такой низкоомный резистор, да и ток при пробое он не ограничит.

Это не так, ток в импульсе зависит от ёмкости, которая у резистора в маленьком SMD корпусе будет очень низкая по сравнению со входом микросхемы.
А активное сопротивление 22 Ом, как отметил mChel, обычно сильно больше сопротивления на входе микросхемы.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Резисторы 22 Ом на линии передачи
СообщениеДобавлено: 04 ноя 2017, 15:17 
Заглядывает иногда

Зарегистрирован: 15 окт 2017, 22:24
Сообщения: 96
Цитата:
Скажем, у USB кабеля волновое сопротивление около 90 Ом, а здесь резисторы 22 Ома – где же тут согласование.

Ну вот там: 22 x 4 = 88. Резисторы должны стоять с ОБОИХ сторон линка, если не ошибаюсь. Просто вы вторую половину линка обычно не видите - кто из вас реализует hub или host? А 22 ома - ближайший стандартный номинал, соответственно. Поэтому именно 22 ома (идеальное значение 90/4 = 22.5 Ом, но где ж их взять?).


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Резисторы 22 Ом на линии передачи
СообщениеДобавлено: 04 ноя 2017, 18:11 
Старожил

Зарегистрирован: 07 фев 2011, 21:00
Сообщения: 399
Откуда: Ханты-Мансийск
походу ответы перемешались о предназначении последовательный и параллельных резисторов


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Резисторы 22 Ом на линии передачи
СообщениеДобавлено: 12 ноя 2017, 02:22 
Старожил

Зарегистрирован: 02 июл 2010, 23:41
Сообщения: 344
LinuxPowered писал(а):
Цитата:
Скажем, у USB кабеля волновое сопротивление около 90 Ом, а здесь резисторы 22 Ома – где же тут согласование.

Ну вот там: 22 x 4 = 88. Резисторы должны стоять с ОБОИХ сторон линка, если не ошибаюсь. Просто вы вторую половину линка обычно не видите - кто из вас реализует hub или host? А 22 ома - ближайший стандартный номинал, соответственно. Поэтому именно 22 ома (идеальное значение 90/4 = 22.5 Ом, но где ж их взять?).


Откуда 4 резистора?
Думаю, такие последовательные резисторы ставят при соединении микросхем цифровой логики кабелем небольшой длины. Отражением волны в таком кабеле можно пренебречь, резисторы нагрузки не ставят. Цифровые микросхемы не потянут такую нагрузку, да и получаются нерациональные потери энергии.
Поскольку входное сопротивление микросхем велико, получается высокодобротный колебательный контур. Для подавления «звона» в контуре ставлю один резистор.
Думаю, для работы на длинные линии с нагрузочными резисторами применяют специальные микросхемы, способные работать на низкоомную нагрузку. Ставят ли в таких линиях последовательные резисторы 22 Ома – вопрос, для чего.
Ради интереса посмотрел, наверно, классический пример длинной линии - интерфейс RS-485, не нашёл там последовательных резисторов, только нагрузочные 120 Ом и всё.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Резисторы 22 Ом на линии передачи
СообщениеДобавлено: 12 ноя 2017, 13:48 
Старожил

Зарегистрирован: 23 мар 2017, 14:45
Сообщения: 1528
Посмотрите даташит на ADS1220. Там резисторы есть. А Ti - достаточно авторитетные товарищщи))))


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Резисторы 22 Ом на линии передачи
СообщениеДобавлено: 13 ноя 2017, 03:11 
Заглядывает иногда

Зарегистрирован: 15 окт 2017, 22:24
Сообщения: 96
Alexandr_1 писал(а):
Откуда 4 резистора?
Оттуда. Два с одной стороны линка, два с другой. Спеки usb читайте, там английским по белому озвучены требования по impedance matching.
Цитата:
Думаю, такие последовательные резисторы ставят при соединении микросхем цифровой логики кабелем небольшой длины.
Думать вы можете что угодно, но USB довольно быстрый и спефицифирован на работу по 5 метрам кабеля. Сочетание скоростей и емкости кабеля дает не совсем тривиальные требования к линейному кодированию и волновым сопротивлениям. Если кидать даже "всего" 12 мегабитов в 5-метровый кабель влобовую - можно узнать кое-что новое. Современные скоростные интерфейсы не прокачивают емкость линии по всей длине до полного уровня. Вместо этого в линию летит "всплеск", он может быть даже короче линии и не перетягивает всю линию до нужного уровня. При этом нет нужды перезаряжать длинющий емкий кабель с огромной скоростью. Но тогда это сугубо волновой процесс, полная зарядка все портит, откуда "странные" line coding под "необычные" требования.
Цитата:
Отражением волны в таком кабеле можно пренебречь, резисторы нагрузки не ставят. Цифровые микросхемы не потянут такую нагрузку, да и получаются нерациональные потери энергии.
Это заявление грубо не соответствует тому как работают современные скоростные цифровые интерфейсы. Можете прикинуть насколько перспективно полностью перезаряжать все 5 метров кабеля на 12 и тем более 480 Мбит и какой драйвер потребуется если там перетягивать всю емкость линии втупую.
Цитата:
Поскольку входное сопротивление микросхем велико, получается высокодобротный колебательный контур. Для подавления «звона» в контуре ставлю один резистор.
Когда летит волна, она отражается от препятствий. Несогласованная нагрузка, и даже резкий поворот дорожки - препятствия. Поэтому если вы обратите внимание, на скоростных интерфейсах не делают повороты дорожек на 90 градусов. Чревато отражениями.
Цитата:
Думаю, для работы на длинные линии с нагрузочными резисторами применяют специальные микросхемы, способные работать на низкоомную нагрузку. Ставят ли в таких линиях последовательные резисторы 22 Ома – вопрос, для чего.
Никто не качает все 5 метров кабеля до уровней указанных в стандарте. В упомянутом подходе напротив желательно чтобы линия в среднем была близка к 0. Тогда не придется ее перетягивать - вместо этого формируется "всплеск" который может вообще не занимать весь провод и перетягивает уровень лишь на короткое время, не меняя глобальный заряд во всем кабеле. Так что его и не требуется такой огромный накачивать в такую емкость. Это позволяет разогнать скорость передачи без астрономических требований к параметрам драйвера линии.
Цитата:
Ради интереса посмотрел, наверно, классический пример длинной линии - интерфейс RS-485, не нашёл там последовательных резисторов, только нагрузочные 120 Ом и всё.
Волне эти детали не очень принципиальны, главное чтобы импеданс приемника был согласован с импедансом (волновым сопротивлением) линии. Если этого не будет - для волны это неоднородность, существенная часть сигнала полетит назад. RS-485 в чистом виде - на границе миров. В нем многое не специфицировано. Знаете зачем запрещают много одинаковых уровней подряд, хотят нулевой баланс DC и проч? Чтобы линия не набирала существенный заряд глобально. Его перетягивать тяжело. Особенно быстро. В чистом RS485 все это не специфицировано, поэтому в общем случае рассчитывать на это нельзя. Поэтому он немного похож на usb и иные скоростные интерфейсы. Но не принадлежит к этой категории в чистом виде - line coding с zero dc и гарантиями частоты смены состояний нет. Без этого линия может набрать существенный заряд, это все портит.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Резисторы 22 Ом на линии передачи
СообщениеДобавлено: 13 ноя 2017, 18:59 
Заглядывает иногда
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 23 мар 2012, 16:18
Сообщения: 131
Думаю все банально проще, какое-нибудь ограничение по току. Скажем, на 3.3В / 22 Ом = 150 мА. Вполне себе нормально.
Мало ли чего вы подключите к выводам модуля.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Резисторы 22 Ом на линии передачи
СообщениеДобавлено: 14 ноя 2017, 18:35 
Заглядывает иногда

Зарегистрирован: 15 окт 2017, 22:24
Сообщения: 96
А еще земля плоская и можно удариться о небесную твердь? Все проще: с низкочастотными, медленно меняющимися сигналами обычно удается схалявить, не учитывая их волновые свойства. А с более быстрыми сигналами это не работает. Отсюда и всевозможные приколы с неудачной разводкой, "звоном", странноватые настройки drive strength у чипов и все такое. Если сделать drive strength поменьше, фронты затянутся и будут меньше донимать волновыми эффектами. Это понизит требования к разводке платы, кабелям и чему там еще. Все-таки impedance matching для вообще каждой дорожки и сигнала - очень утомительно. Поэтому можно повстречать такие настройки, в GPIO микроконтроллеров и еще ряде мест. Чтобы не разводить каждый сигнал с тем же тщанием как скоростные интерфейсы. Это же ограничивает область применения макеток - там одни сплошные препятствия, поэтому как только это перестает быть слаботочным низкочастотным сигналом, любители макеток узнают много нового.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Резисторы 22 Ом на линии передачи
СообщениеДобавлено: 16 ноя 2017, 17:40 
Старожил

Зарегистрирован: 23 мар 2017, 14:45
Сообщения: 1528
zat писал(а):
Думаю все банально проще, какое-нибудь ограничение по току. Скажем, на 3.3В / 22 Ом = 150 мА. Вполне себе нормально.
Мало ли чего вы подключите к выводам модуля.
А вот кстати да. Особенно, когда управляет МК. Если он запрограммирован с ошибкой, то вполне нога входа может оказаться выходом, и будет жесткий "выход на выход" длительное время.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 23 ] 

Часовой пояс: UTC + 5 часов


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: lomy


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  

Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB