En electrónica , la terminación eléctrica es la práctica de terminar una línea de transmisión con un dispositivo que coincide con la impedancia característica de la línea. La terminación evita que las señales se reflejen en el extremo de la línea de transmisión. Los reflejos en los extremos de las líneas de transmisión no terminadas causan distorsiones que pueden producir niveles de señal digital ambiguos y mal funcionamiento de los sistemas digitales. Los reflejos en los sistemas de señales analógicas causan efectos como imágenes fantasma de video o pérdida de energía en las líneas de transmisión de transmisores de radio.
Lineas de transmisión
La terminación de la señal a menudo requiere la instalación de un terminador al principio y al final de un alambre o cable para evitar que una señal de RF se refleje desde cada extremo, causando interferencia o pérdida de energía. El terminador generalmente se coloca al final de una línea de transmisión o un bus de conexión en cadena (como en SCSI ) y está diseñado para coincidir con la impedancia de CA del cable y, por lo tanto, minimizar los reflejos de la señal y las pérdidas de energía. Con menos frecuencia, también se coloca un terminador en el extremo conductor del alambre o cable, si no es ya parte del equipo generador de señales. [1]
Las corrientes de radiofrecuencia tienden a reflejarse a partir de discontinuidades en el cable, como conectores y uniones, y viajan de regreso por el cable hacia la fuente, causando interferencias como reflejos primarios. Las reflexiones secundarias también pueden ocurrir al inicio del cable, lo que permite que la interferencia persista como ecos repetidos de datos antiguos. Estos reflejos también actúan como cuellos de botella, evitando que la potencia de la señal llegue al destino.
Los cables de línea de transmisión requieren una adaptación de impedancia para transportar señales electromagnéticas con reflejos mínimos y pérdidas de energía. La característica distintiva de la mayoría de los cables de línea de transmisión es que tienen dimensiones de sección transversal uniformes a lo largo de su longitud, lo que les confiere una impedancia característica eléctrica uniforme . Los terminadores de señal están diseñados para adaptarse específicamente a las impedancias características en ambos extremos del cable. Para muchos sistemas, el terminador es una resistencia , con un valor elegido para coincidir con la impedancia característica de la línea de transmisión, y elegido para tener inductancia y capacitancia parásitas aceptablemente bajas en las frecuencias relevantes para el sistema. Los ejemplos incluyen resistencias de 75 ohmios que se utilizan a menudo para terminar cables coaxiales de transmisión de video de 75 ohmios.
Los tipos de cables de línea de transmisión incluyen línea balanceada como línea de escalera y pares trenzados ( Ethernet Cat-6 , SCSI paralelo , ADSL , teléfono fijo , audio XLR , USB , Firewire , serie ); y líneas no balanceadas como cable coaxial (antena de radio, CATV , Ethernet 10BASE5 ).
Tipos de terminadores eléctricos y de señal
Pasivo
Los terminadores pasivos a menudo constan de una sola resistencia , sin embargo, las cargas reactivas significativamente pueden requerir otros componentes pasivos como inductores, condensadores o transformadores.
Activo
Los terminadores activos consisten en un regulador de voltaje que mantiene el voltaje usado para la (s) resistencia (es) de terminación a un nivel constante.
Terminación perfecta forzada
La terminación perfecta forzada (FPT) se puede utilizar en buses de un solo extremo donde los diodos eliminan las condiciones de sobreimpulso y subimpulso . La señal está bloqueada entre dos niveles de voltaje regulados activamente, lo que da como resultado un rendimiento superior al de un terminador activo estándar. [2]
Aplicaciones de terminación de señal
SCSI
Todas las unidades SCSI paralelas utilizan terminadores. SCSI se utiliza principalmente para almacenamiento y respaldo. Un terminador activo es un tipo de terminador SCSI de un solo extremo con un regulador de voltaje incorporado para compensar las variaciones en la potencia del terminador. [ cita requerida ]
Controlador de Red de Zona
La red de área del controlador , comúnmente conocida como CAN Bus, utiliza terminadores que constan de una resistencia de 120 ohmios.
Carga ficticia
Las cargas ficticias se utilizan comúnmente en circuitos de frecuencia de HF a EHF.
Ethernet coaxial de 50 ohmios
Las redes 10BASE2 deben tener una terminación adecuada con un terminador BNC de 50 ohmios . Si la red del bus no se termina correctamente, se reflejará demasiada energía, lo que provocará que todas las computadoras del bus pierdan la conectividad de la red.
Red de antena 75 ohmios
Una resistencia de terminación de la televisión por cable coaxial está a menudo en la forma de una tapa, roscado a tornillo sobre un conector F . Los cables de antena se utilizan a veces para las conexiones a Internet; sin embargo, RG-6 no debe usarse para 10BASE2 (que debe usar RG-58) ya que la falta de coincidencia de impedancia puede causar problemas de fase con la señal de banda base.
Unibus
Los sistemas Unibus de minicomputadoras de Digital Equipment Corporation utilizaban tarjetas de terminación con resistencias pullup de 178 Ω en las líneas de datos y direcciones multipunto, y de 383 Ω en las líneas de señal de una sola derivación. [3]
MIL-STD-1553
Los valores de las resistencias terminales de 78,7 ohmios 2 vatios 1% se utilizan en el bus MIL-STD-1553 . En los dos extremos del bus, las resistencias se conectan entre los cables de señal positiva (alta) y negativa (baja), ya sea en acopladores de bus terminados internamente o terminadores conectorizados externos.
El bus MIL-STD-1553B debe terminarse en ambos extremos para minimizar los efectos de los reflejos de la señal que pueden causar distorsión e interrupción de la forma de onda o fallas de comunicación intermitentes.
Opcionalmente, se puede usar un terminador de alta impedancia (1000 a 3000 ohmios) en aplicaciones de vehículos para simular una carga futura de un dispositivo no especificado.
Los terminadores conectorizados están disponibles con o sin cadenas de seguridad.
Ver también
- Conector eléctrico
- Red eléctrica
- MIL-STD-1553
- Pedestal de telecomunicaciones
Referencias
- ^ "Técnicas de terminación de reloj y consideraciones de diseño" (PDF) . CTS . Consultado el 3 de enero de 2021 .
- ^ Terminación perfecta forzada (PDF) , IBM , 1990-08-03 , consultado el 2016-12-19 "FPT es un terminador que [dinámicamente] termina automáticamente. Uno que se adapta perfectamente a la línea eliminando así todos los reflejos en los puntos finales
- ^ Corporación de equipos digitales (1979). "Especificación de Unibus" (PDF) .