68 Глава б

С Триггерами Шмитта на входах), это поможет решить проблемы синхронизации. Входные цепи на триггерах Шмитта повышают помехозащищенность схем и облегчают обработку сигналов с медленным нарастанием амплитуды. Если входной сигнал подается на стандартный логический элемент, времена нарастания и спада следует поддерживать малыми

г~- >1->-

Pjjc. 6.3. Выбросы, вызываемые отражениями в длинных проводниках.

для предотвращенил паразитных колебаний {dVldt > >,\V/tHL и dV/dt>{i,\V/tLH).

Особое внимание требуют сигналы, выходящие из платы. Выходы триггеров, счетчиков и сдвиговых регистров следует буферизовать логическими элементами или усилителями-передатчиками для решения проблемы отражений и выбросов т несогласованных линий связи (рис. 4.5 и 4.6). Пропускание выходящих из платы проводников сквозь ферритовое кольцо позволит подключать к выходу несогласованные линии связи большей длины. Сигналы, выходяш,ие из платы, не должны поступать на вход схем, находящихся на этой плате. Если пренебречь этим правилом, то можно столкнуться с очень серьезными проблемами помех, возникающих на выходном передатчике (рис. 6.3).

Для предотвращения отражений и выбросов длинные линии связи, должны согласовываться в соответствии с их характеристическим импедансом (см. гл. 13 и приложение Е). В этом случае полезным может оказаться последовательно подсоединенный резистор при условии, что все принимающие устройства находятся на дальнем конце линии связи (рис. 6.4,а). Резистор следует подобрать таким образом, чтобы при переключении сигнала в линии связи возникали лишь

незначительные выбросы, Резистивный делитель на дальнем конце линии связи позволит разместить приемники в любом ее месте (рис. 6.4,6). Чтобы подавить помехи в длинной кабельной сети, следует применять дифференциальные передающие и принимающие устройства с симметричными линиями связи.

S450

500m<Zo<1500m

Рис. 6.4. Схемы согласования длинных линий связи для умень* шения отражений.

У однонаправленных линий связи необходимо подключать нагрузку к дальним концам (рис. 6.5,а), а у двунаправленных - к обоим (рис. 6.5,6). В симметричных линиях связи с подобающим образом согласованной нагрузкой подавление помех может достичь 70 дБ (3000:1) в диапазоне частот О-100 кГц.

Подсоединение согласованной нагрузки к кабелям, контактным площадкам печатных плат и проводным связям должны осуществляться всегда, когда время распространения сигнала превышает половину времени нарастания или спада его амплитуды. Согласующий импеданс плоских и коаксиальных кабелей, а также скрученных пар составляет «100 Ом (75 Ом Zo 120 Ом). Согласующий импеданс контактных площадок печатных плат должен равняться их харак-

тернстическому импедансу (20 Ом < Zo < 200 Ом). Резистивный делитель (рис. 6.6, а) может служить согласованной нагрузкой и подавать смещение на линию связи без дополнительных источников питания. Например, стандартные согласованные нагрузки для ТТЛ-схем равны «1=330 Ом и /?2=220Ом, при этом с выходного сопротивления 132 Ом снимается -\-2 В

го/2

Рис. 6.5. Схемы подключения нагрузки к симметричным: с - однонаправленным и б - двунаправленным линиям связи.

(Vcc = +5 В); /?1 = 150 Ом и /?2 = 470 Ом, при этом с выходного сопротивления 114 Ом снимают ---3,8 В; и R\ = 120 Ом и /?2 = 470 Ом, прн этом с выходного сопротивления. 96 Ом снимается -f4 В. Большинство КМОП ИС не обладают нагрузочной способностью, достаточной для подсоединения таких резистивных делителей. К ним можно подключать резистивно-емко-стной делитель, показанный на рис. 6.6, б, где R3 » »1 кОм, R4 « 330 Ом и С1 » 1000 пФ.

В критических случаях может потребоваться более тщательное согласование линий связи и оконечных нагрузочных цепей. Р. Барнс придумал способ определения наиболее подходящей согласованной нагрузки даже в тех случаях, когда импеданс нагрузки неизвестен, зависит от частоты или на импеданс оконечной нагрузки влияют паразитные емкость или