Дифференциальная передача аналогового сигнала в условиях помех

[line-yuri]

Токовая петля Вам в помощь, плюс три опера на входе, хотя, я не Кашпировский.

[jump]

а еще есть аналоговые модемы (АМ/ЧМ) - ВЧ модулятор НЧ сигнала на одной стороне › трансформатор › симметричная линия › трансформатор › детектор огибающей (можно даже синхронный сделать)

[dimmich]

а еще есть аналоговые модемы (АМ/ЧМ) - ВЧ модулятор НЧ сигнала на одной стороне › трансформатор › симметричная линия › трансформатор › детектор огибающей (можно даже синхронный сделать)

Где ж я раздобуду такие?...
К тому же трансформаторная развязка не пропустит постоянку. Мне она нужна для просмотра правильной формы сигнала. Сейчас на нашем местном форуме спросил, нет ли у кого ADSL модемов ненужных/сгоревших. Посмотрю, вдруг в них не "всё на одном кристалле", а отдельные дифференциальные ОУ применяли для приёма/передачи в линию.

[kualx]

dimmich
1 - Могу порекомендовать в качестве драйвера SSM2142 - Balanced Line Driver от AD (есть спецификации для 100 кГц):
http://www.analog.com/media/en/techn...ts/SSM2142.pdf
2 - На приемном конце можно поставить SSM2141 - High Common-Mode Rejection
Differential Line Receiver:
http://www.analog.com/media/en/techn...ts/SSM2141.pdf
как советуют в AD, но я бы посоветовал бы инструментальный усилитель на 3-х ОУ, или SSM2141 и два повторителя на входе, такая схема менее чувствительна к разнице сопротивлений (импедансов) линии.
3 - Линию на конце у приемника желательно нагрузить (для SSM2142 в качестве драйвера подойдет 600 Ом)
4 - Экран соединительного кабеля соединяется с общим только на одном из концов линии! (см. стр. 4 даташита на драйвер), также поступают с экраном USB кабеля. По экрану не запитываются никакие устройства.
5 - на приемном конце можно оба сигнальных провода пропустить через колечко (полярность должна быть таковой, чтобы синфазный сигнал (помеха) давился, полезный - нет.
6 - На приемном конце можно поставить RC или LC фильтры на частоту среза выше 100 кГц, номиналы элементов должны быть согласованы (при этом емкость между "+" и "-" входами должна быть раз в 10 больше тех, что стоят на землю.
7 - Между передатчиком и приемником сигнала должен быть проложен провод (подойдет и общий) относительно которого передаются сигналы (его потенциал при передаче дифференциальных сигналов не учитывается, однако он задает область рабочих напряжений для приемника (см. Common mode input range).
8 - Что у Вас формирует входной сигнал? Каковы его схема питания, импеданс.
Можно ли его включить дифференциально?
Удачи

[Kabron]

Спектр - сотни килогерц
Амплитуда максимум +/- 20...30 вольт
В приёмном приборе на входе АЦП 12 бит

Где вы видели интегральный АЦП на 20-30В. По любому на приемном конце придется делить.
Так есть ли смысл передавать такие уровни?

Источник сигнала и вход прибора - высокоомные.
Передать надо на несколько метров в условиях довольно сильных помех!

Высокие частоты на такой линии завалятся. Лучше сразу уменьшить раз в 20, соотв. вых сопрот. тоже раз в 20 уменьшится, а полоса увеличится.

[dimmich]

1 - Могу порекомендовать в качестве драйвера SSM2142 - Balanced Line Driver от AD (есть спецификации для 100 кГц):
http://www.analog.com/media/en/techn...ts/SSM2142.pdf

Но 100 кГц для меня маловато... Я вообще не думал что будет проблема с передачей сигнала частотного спектра до 1МГц. А оно вон как получается... Даже именитые фирмы выпускают передатчики с частоткой всего 100кГц. Что нужно для передачи более высокочастотного сигнала, кроме улучшения качества линии? Планирую прикупить кабель для охранных систем, как посоветовали.

2 - На приемном конце можно поставить SSM2141 - High Common-Mode Rejection
Differential Line Receiver:
http://www.analog.com/media/en/techn...ts/SSM2141.pdf
как советуют в AD, но я бы посоветовал бы инструментальный усилитель на 3-х ОУ, или SSM2141 и два повторителя на входе, такая схема менее чувствительна к разнице сопротивлений (импедансов) линии.

Но раньше мне рекомендовали напротив - применить готовые дифференциальные усилители. А Вы говорите о пользе самодельной сборки такового.

Скажите, по какой причине Вы считаете, что разные приёмники могут по-разному принимать сигнал с линии? Как мне видится (теоретически), высокое входное сопротивление любого приёмника на любом ОУ не сопоставимо с относительно низким волновым сопротивлением линии. Следовательно, если на конечном терминальном резисторе образовался загубленный по форме сигнал (из-за рассогласованой линии), то уже не важно каким именно приёмником усилить этот сигнал и принять. А если сигнал передан до конечного терминального резистора правильно, то тоже не важно каким приёмником принять его.

Конечно речь не идёт о граничных частотах сигнала для работы ОУ, о крайне слабых сигналах, сопоставимых по уровню с собственными шумами ОУ, итп другие ситуации. Рассматриваем случай в пределах реальности. Если я не прав - расскажите своё видение. Буду благодарен, если поделитесь знаниями!

3 - Линию на конце у приемника желательно нагрузить (для SSM2142 в качестве драйвера подойдет 600 Ом)

Собирался после приобретения подходящего кабеля измерить его волновое сопротивление, либо подобрать резисторы экспериментально. Ведь это не от драйвера, а от линии зависит величина терминальных резисторов. Я прав?

4 - Экран соединительного кабеля соединяется с общим только на одном из концов линии! (см. стр. 4 даташита на драйвер), также поступают с экраном USB кабеля. По экрану не запитываются никакие устройства.

Это я знал. Сделал как положено.

5 - на приемном конце можно оба сигнальных провода пропустить через колечко (полярность должна быть таковой, чтобы синфазный сигнал (помеха) давился, полезный - нет.

Полезный совет! Намотаю на ус.

6 - На приемном конце можно поставить RC или LC фильтры на частоту среза выше 100 кГц, номиналы элементов должны быть согласованы (при этом емкость между "+" и "-" входами должна быть раз в 10 больше тех, что стоят на землю.

Схемотехнику фильтров для диф.линии я не знаю. Погуглю. Как понимаю, тут важно исключительно одинаковых характеристик достичь по фильтрации как на одном, так и на другом проводе линии. А 100кГц для меня мало. Но я Вас услышал...

7 - Между передатчиком и приемником сигнала должен быть проложен провод (подойдет и общий) относительно которого передаются сигналы (его потенциал при передаче дифференциальных сигналов не учитывается, однако он задает область рабочих напряжений для приемника (см. Common mode input range).

А я считаю не обязателен провод, относительно которого каждый отдельно провод из дифференциальных будет работать. Считаю достаточно одной только диф.линии. Вот тут попытался объяснить как я свою задумку реализовал по подтяжке линии, которая без общего провода, до общего провода компа.

8 - Что у Вас формирует входной сигнал? Каковы его схема питания, импеданс. Можно ли его включить дифференциально?

Да просто антенка. Грубо говоря - кусок провода в нужном месте, где требуется форму напряжённости электрического поля знать. Можно ли сигнал с такой антенны сделать дифференциальным? Я не знаю как. Поэтому в качестве общего провода входного сигнала использовал общий провод удалённой гальваноразвязанной части схемы. Сам сомневаюсь, правильно ли это... Переживаю за нижний частотный диапазон моей схемки. Ну или другими словами: сомневаюсь, будет ли схема регистрировать заряд от рядом расположенного статически заряженного предмета...

Где вы видели интегральный АЦП на 20-30В. По любому на приемном конце придется делить.
Так есть ли смысл передавать такие уровни?

Высокие частоты на такой линии завалятся. Лучше сразу уменьшить раз в 20, соотв. вых сопрот. тоже раз в 20 уменьшится, а полоса увеличится.

Высоковольтные ОУ существуют. Например вот у этой фирмы (расположил по максимальному напряжению питания) есть с питанием аж 140 вольт!
Я в применении высоковольтных ОУ до сих пор видел только плюс - помехозащищенность (высокий уровень сигнала относительно уровня помех). Не думал про завал частотного диапазона. А почему он должен обрезаться? Будьте добры, поясните.

[Kabron]

Где вы видели интегральный АЦП на 20-30В.
Высоковольтные ОУ существуют.

Вы не не видите разницы между АЦП и ОУ?
Тогда к чему все это?

А почему он должен обрезаться? Будьте добры, поясните.

А потому что перпендикуляр!

[dimmich]

Вы не не видите разницы между АЦП и ОУ?

Моя невнимательность.
Почему-то подумал что речь про ОУ.

[Kabron]

Моя невнимательность.
Почему-то подумал что речь про ОУ.

Ну, надеюсь, я вас спровоцировал.

[GrayCatt]

Я вообще не думал что будет проблема с передачей сигнала частотного спектра до 1МГц.

С "малосигнальными" уровнями - да, проблем нет. А с 20...30 вольт, как вы хотите - уже проблема. Прикиньте, какие токи требуются для перезарядки нескольких сотен пикофарад ёмкости кабеля на 30 вольт за микросекунду. Это уже получается, как любят выражаться в некоторых сообществах, "видеоусилитель".

К тому же трансформаторная развязка не пропустит постоянку.

Вот именно поэтому и предлагается схема типа "модем" - она и постоянку передаст при должном конструировании, и можно попробовать спектр модулированного сигнала упихать в наименее поражённый помехами частотный диапазон.