что такое синфазный сигнал
Синфазный сигнал
Синфазный сигнал — составляющая аналогового сигнала, присутствующая с одним знаком, амплитудой и фазой на всех рассматриваемых выводах. В электронике, где сигнал передаётся с использованием напряжения, синфазный сигнал определяется обычно как полусумма напряжений [1] :
Синфазный сигнал можно рассчитать зная величину дифференциального сигнала 
и величину аналогового сигнала 
на одном из выводов:
Синфазный сигнал в системах связи
Синфазный сигнал в дифференциальных усилителях
Дифференциальный усилитель — электронное устройство, призванное усилить дифференциальный сигнал. Однако из-за нелинейности входных цепей [4] часть входного синфазного напряжения также усиливается. Степень подавления входного синфазного напряжения называется коэффициентом ослабления синфазного сигнала (КОСС), он нормируется и обычно выражается в децибелах напряжения. Так для операционных усилителей общего применения КОСС составляет порядка 65…100 дБ.
Примечания
Полезное
Смотреть что такое «Синфазный сигнал» в других словарях:
синфазный сигнал — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN in phase signal … Справочник технического переводчика
синфазный сигнал — sinfazinis signalas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. equiphase signal; in phase signal vok. Gleichphasensignal, n rus. синфазный сигнал, m pranc. signal en phase, m … Automatikos terminų žodynas
синфазный сигнал — sinfazinis signalas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. equiphase signal vok. gleichphasiges Signal, n rus. синфазный сигнал, m pranc. signal en phase, m … Fizikos terminų žodynas
Ферритовый фильтр — Ферритовые фильтры Цилиндрический съемный ферритовый фильтр … Википедия
Gleichphasensignal — sinfazinis signalas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. equiphase signal; in phase signal vok. Gleichphasensignal, n rus. синфазный сигнал, m pranc. signal en phase, m … Automatikos terminų žodynas
equiphase signal — sinfazinis signalas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. equiphase signal; in phase signal vok. Gleichphasensignal, n rus. синфазный сигнал, m pranc. signal en phase, m … Automatikos terminų žodynas
in-phase signal — sinfazinis signalas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. equiphase signal; in phase signal vok. Gleichphasensignal, n rus. синфазный сигнал, m pranc. signal en phase, m … Automatikos terminų žodynas
signal en phase — sinfazinis signalas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. equiphase signal; in phase signal vok. Gleichphasensignal, n rus. синфазный сигнал, m pranc. signal en phase, m … Automatikos terminų žodynas
sinfazinis signalas — statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. equiphase signal; in phase signal vok. Gleichphasensignal, n rus. синфазный сигнал, m pranc. signal en phase, m … Automatikos terminų žodynas
equiphase signal — sinfazinis signalas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. equiphase signal vok. gleichphasiges Signal, n rus. синфазный сигнал, m pranc. signal en phase, m … Fizikos terminų žodynas
Термины: Сигналы синфазный и противофазный (дифференциальный)
При описании распространения сигнала или помехи в электропроводной среде часто употребляются термины синфазный (СФ) и противофазный (ПФ). Эти термины употребляются тогда, когда в рассматриваемой системе есть две точки (два полюса) приложения сигнала (помехи): условно X и Y, как показано на рисунке. СФ сигнал действует с одной и той же фазой на точки X и Y приложения сигнала относительно условного нуля или некой третьей опорной или общей точки. ПФ сигнал действует с противоположной фазой (противоположным знаком) на точки X и Y приложения сигнала относительно внешней среды. Поэтому, противофазный сигнал также часто называют дифференциальным, подразумевая его «разностную» сущность.
При рассмотрении напряжений в рассматриваемых точках электропроводной среды помеха приложена синфазно, а полезный сигнал – противофазно, как это бывает в случае дифференциальных или симметричных цепей.
Некоторые функциональные узлы электрических схем (например дифференциальный приёмник сигнала, трансформатор, схемы гальваноразвязки на разных физических принципах) могут подавлять синфазный сигнал, а пропускать противофазный. В противоположность этому: линейные мостовые балансные схемы способны значительно скомпенсировать противофазный сигнал по отношению к синфазному.
Ярким примером раздельной аналоговой обработки синфазной и противофазной составляющих сигнала является стандартная схема гальваноразвязки Ethernet, в которой прослеживаются разные пути распространения СФ и ПФ сигналов.
При анализе дифференциальных электрических цепей обычно рассматривают две эквивалентные электрические схемы: для СФ и ПФ сигналов раздельно, подразумевая линейное разложение сигнала на эти две составляющие (0,5*(Х + Y) и X-Y, соответственно, если X и Y – это фазные напряжения, как показано на рисунке выше). Как следствие этого анализа, в частности, возникает необходимость описания электрических свойств дифференциального входа или дифференциального выхода для СФ и ПФ сигналов отдельно: диапазона, входного или выходного сопротивления, характеристик пропускания или подавления на определённых частотах и т.д. С этой точки зрения, мгновенные значения СФ и ПФ сигналов дифференциальной или симметричной цепей можно рассматривать как две координаты при описании мгновенного состояния физического сигнала в двумерном пространстве.
Использование терминов
Термины используются при описании свойств дифференциального входа, например, в документации следующих измерительных модулей АЦП, имеющих дифференциальные входы:
Разрядность: 14 бит
Частота преобразования 400 кГц суммарно
Каналов: 16 дифференциальных/ 32 с общей землей
Диапазоны: ±0,15 В…±10 В
Модуль АЦП универсальный
16/32 каналов, 14 бит, 400 кГц
LTR11
Разрядность: 24 бита
Частота преобразования до 78 кГц на канал
Каналов: 8 для ICP-датчиков
Питание датчиков: источник тока 2,86 / 10 мА
Модуль АЦП для ICP датчиков
8 каналов, 24 бит, 78 кГц
LTR25
Разрядность: 24 бита
Частота преобразования до 117 кГц на канал
Каналов: 4 дифференциальных + 4 для ICP-датчиков или тензорезисторов
Диапазоны: ±2 В…±10 В
Модуль АЦП универсальный
4 канала, 24 бит, 117 кГц
LTR24
АЦП: 16 бит; 16/32 каналов;
±0,2 В…10 В; 2 МГц
ЦАП: 16 бит; 2 канала; ±5 В; 1 МГц
Цифровые входы/выходы:
17/16, ТТЛ 5 В
Интерфейс: USB 2.0 (high-speed), Ethernet (100 Мбит)
Гальваническая развязка.
Модуль АЦП/ЦАП
16/32 каналов, 16 бит, 2 МГц, USB, Ethernet
E-502
АЦП: 16 бит; 16/32 каналов;
±0,2 В…10 В; 2 МГц
ЦАП: 16 бит; 2 канала; ±5 В; 1 МГц
Цифровые входы/выходы:
18/16 TTL 5 В
Интерфейс: PCI Express
Плата АЦП/ЦАП
16/32 каналов, 16 бит, 2 МГц, PCI Express
L-502
АЦП: 14 бит; 16/32 каналов;
±0,15 В…10 В; 200 кГц
ЦАП: 16 бит; 2 канала; ±5 В; 200 кГц
Цифровые входы/выходы:
16/16 TTL 5 В
Интерфейс: USB 2.0
Модуль АЦП/ЦАП
16/32 каналов, 14 бит, 200 кГц, USB
E14-140M
АЦП: 14 бит; 16/32 каналов;
±0,156 В…10 В; 400 кГц
ЦАП: 12 бит; 2 канала; ±5 В; 8 мкс
Цифровые входы/выходы:
16/16 TTL 5 В
Интерфейс: USB 2.0
Модуль АЦП/ЦАП
16/32 каналов, 14 бит, 400 кГц, USB
Практические аспекты ОУ. Усиление синфазных сигналов
У реальных операционных усилителей по сравнению с «идеальной» моделью есть некоторые недостатки. Реальное устройство отличается от идеального дифференциального усилителя. Один минус один может не быть нулем. Эти недостатки могут привести к незначительным ошибкам в одних приложениях и недопустимым ошибкам в других приложениях. В некоторых случаях эти ошибки могут быть компенсированы. Иногда требуется более высокое качество и более дорогостоящее устройство.
Коэффициент усиления синфазных сигналов
Как указывалось ранее, идеальный дифференциальный усилитель усиливает только разность напряжений между двумя входами. Если два входа дифференциального усилителя замкнуты вместе (таким образом, обеспечивая нулевую разность потенциалов между ними), выходное напряжение не должно никак изменяться при любой величине напряжения, прикладываемого между этими двумя замкнутыми входами и землей:
Усиление синфазных сигналов. Vвых должно оставаться неизменным, независимо от Vсинф
Напряжение, которое является общим для любого из входов и землей, в данном случае Vсинф, называется синфазным напряжением. Когда мы изменяем это синфазное напряжение, выходное напряжение идеального дифференциального усилителя должно быть абсолютно неизменным (не должно быть никаких изменений для любого произвольного синфазного напряжения на входе). Это приводит к коэффициенту усиления по напряжению в синфазном режиме, равному нулю.
Операционный усилитель, будучи дифференциальным усилителем с высоким дифференциальным коэффициентом усиления, в идеале должен иметь нулевой коэффициент усиления в синфазном режиме. Однако в реальной жизни это достичь нелегко. Таким образом, синфазные напряжения будут неизменно влиять на выходное напряжение операционного усилителя.
Производительность реального операционного усилителя в этом отношении чаще всего измеряется с точки зрения отношения его дифференциального коэффициента усиления (насколько он усиливает разницу между двумя входными напряжениями) к его синфазному коэффициенту усиления (насколько он усиливает синфазное напряжение). Отношение первого к последнему называется коэффициентом ослабления синфазного сигнала (КОСС, англ. common-mode rejection ratio, CMRR):
Идеальный операционный усилитель с нулевым коэффициентом усиления в синфазном режиме будет иметь бесконечный CMRR. Реальные операционные усилители имеют высокие CMRR, у вездесущего 741 CMRR составляет около 70 дБ, что составляет немногим более 3000 в пересчете в разы.
Поскольку коэффициент ослабления синфазного сигнала у типового операционного усилителя настолько высок, синфазный коэффициент усиления обычно не вызывает большого беспокойства в схемах, где операционный усилитель используется с отрицательной обратной связью. Если синфазное входное напряжение схемы усилителя внезапно меняется, что приводит к соответствующему изменению выходного напряжения из-за синфазного коэффициента усиления, то изменение выходного напряжения будет быстро скорректировано работой отрицательной обратной связи и дифференциального коэффициента усиления (который намного больше, чем синфазный коэффициент усиления), чтобы вернуть систему в равновесие. Разумеется, на выходе можно было бы увидеть изменения, но они были бы намного меньше, чем вы могли ожидать.
Однако следует помнить о синфазном коэффициенте усиления в схемах дифференциальных усилителей на ОУ, таких как инструментальные (измерительные) усилители. Помимо корпуса операционного усилителя и чрезвычайно высокого дифференциального коэффициента усиления, мы можем обнаружить, что синфазный коэффициент усиления вызывается разбалансом номиналов резисторов. Чтобы продемонстрировать это, мы проведем SPICE анализ инструментального (измерительного) усилителя с закороченными вместе входами (без дифференциального напряжения), подавая синфазное напряжение, чтобы увидеть, что произойдет. Сначала мы проведем анализ, показывающий выходное напряжение идеально сбалансированной схемы. Мы ожидаем увидеть отсутствие изменений в выходном напряжении при изменениях синфазного входного напряжения:
Анализ работы инструментального усилителя в синфазном режиме
Как вы можете видеть, выходное напряжение v(9) практически не изменяется при изменениях входного напряжения v(1) от 0 до 10 вольт.
Помимо очень небольших отклонений (фактически из-за причуд SPICE, а не реального поведения схемы), выходное напряжение остается стабильным там, где и должно быть: при 0 вольт с нулевым дифференциальным входным напряжением. Однако давайте введем в схему резисторный дисбаланс, увеличив R5 с 10000 Ом до 10500 Ом, и посмотрим, что произойдет (список соединений для краткости был пропущен – единственное, что изменилось, это значение R5):
На этот раз мы видим значительное изменение (от 0 до 0,2439 вольта) выходного напряжения при изменении синфазного входного напряжения от 0 до 10 вольт, как и в прошлом эксперименте.
Разность входных напряжений по-прежнему равна нулю, но выходное напряжение значительно изменяется при изменении синфазного напряжения. Это свидетельствует о синфазном коэффициенте усиления, чего мы пытаемся избежать. Более того, этот синфазный коэффициент усиления создан нами и не имеет ничего общего с несовершенством самих операционных усилителей. Благодаря значительно уменьшенному дифференциальному коэффициенту усиления (фактически равному 3 в этой конкретной схеме) и отсутствию отрицательной обратной связи вне схемы, этот синфазный коэффициент усиления будет оставаться без контроля в схеме тракта измерительного сигнала.
Существует только один способ скорректировать этот синфазный коэффициент усиления, и он заключается в балансе значений всех резисторов. При проектировании измерительного усилителя из дискретных компонентов (а не при покупке в корпусе интегральной микросхемы) целесообразно обеспечить некоторые средства для точной подстройки, по меньшей мере, одного из четырех резисторов, подключенных к оконечному операционному усилителю, чтобы иметь возможность «отсечь/исключить» любой такой синфазный коэффициент усиления. Предоставление средств для «подстройки» резисторной цепи также имеет дополнительные преимущества. Предположим, что значения всех резисторов точно такие, какими они должны быть, но синфазный коэффициент усиления присутствует из-за несовершенства одного из операционных усилителей. При обеспечении подстройки сопротивление можно подкорректировать, чтобы компенсировать это нежелательное усиление.
Одной из особенностей некоторых моделей ОУ является защелкивание выхода, обычно вызванное синфазным входным напряжением, превышающим допустимые пределы. Если синфазное напряжение выходит за пределы, установленные производителем, выход может внезапно «защелкнуться» в высоком режиме (насыщение при полном выходном напряжении). В операционных усилителях с входами на полевых транзисторах защелкивание может произойти, если синфазное входное напряжение подходит слишком близко к отрицательному напряжению шины питания. Например, на операционном усилителе TL082 это происходит, когда синфазное входное напряжение находится в пределах около 0,7 вольта от отрицательного напряжения на шине питания. Такая ситуация может легко возникнуть в схеме с одиночным источником питания, где отрицательная шина питания является землей (0 вольт), а входной сигнал свободно колеблется до 0 вольт.
Защелкивание также может быть вызвано синфазным входным напряжением, превышающим напряжение на шине питания, отрицательной или положительной. Как правило, вы должны не позволять входному напряжению никогда ни превышать напряжение на положительной шине источника питания, ни опускаться ниже напряжения на отрицательной шине источника питания, даже если рассматриваемый операционный усилитель имеет защиту от защелкивания (такие модели операционных усилителей как 741 и 1458). По крайней мере, поведение операционного усилителя может стать непредсказуемым. В худшем случае, тип защелкивания, вызванный входными напряжениями, превышающими напряжения источников питания, может быть разрушительным для операционного усилителя.
Хотя эту проблему можно легко избежать, ее вероятность больше, чем вы думаете. Рассмотрим случай со схемой на операционном усилителе во время включения питания. Если схема получает полное напряжение входного сигнала до того, как ее собственный источник питания успел зарядить конденсаторы фильтра, синфазное входное напряжение может легко превысить напряжение на шине питания. Если операционный усилитель получает напряжение сигнала от схемы, питающейся от другого источника питания, а его собственный источник питания выходит из строя, напряжение(я) сигнала может превышать напряжение на шине питания в течение неопределенного количества времени!
Синфазные дроссели в высокоскоростных каналах связи
Дополняя такие широко распространенные шинные системы как MOST или IEEE 1394, последовательные каналы передачи данных все в большей мере используются в двухточечной высокоскоростной связи и информационно-развлекательных приложениях. В статье подробно рассматривается технология SerDes компании National Semiconductor.
Синфазные дроссели широко применяются в высокоскоростных последовательных каналах передачи данных, особенно в тех случаях, когда средой передачи является кабель, соединяющий две подсистемы. Эти устройства снижают электромагнитные помехи от кабеля, удовлетворяя в то же время обязательным требованиям. Поскольку синфазные дроссели находятся непосредственно в информационном канале, их электрические характеристики могут повлиять на параметры передаваемого по кабелю дифференциального сигнала. В статье рассматривается проектирование, электрические параметры и область применения стандартных синфазных дросселей. Эта информация может оказаться полезной для разработчиков при выборе компонентов для того или иного приложения.
FPD-Link II и III компании National Semiconductor — последовательные интерфейсы для автомобильных информационно-развлекательных подсистем. DS90UB901Q/DS90UB902Q и DS90UB925Q/DS90UB926Q — два чипсета параллельно-последовательного и последовательно-параллельного преобразования (SerDes) с последовательным интерфейсом FPD-Link III, который оснащен высокоскоростным прямым каналом и двунаправленным каналом управления для передачи данных по одной дифференциальной паре. Синфазные дроссели иногда применяются в экранированной витой паре, соединяющей подсистемы с параллельно-последовательным и последовательно-параллельным преобразователями. На рисунке 1 показан стандартный интерфейс FPD-Link III, реализованный с помощью преобразователей DS90UB901Q и DS90UB902Q.
Синфазные дроссели имеют разную форму. Например, этот элемент может быть выполнен в виде ферритового кольца, обжимающего кабель. Многие поставщики выпускают миниатюрные синфазные дроссели типоразмера 0805 или даже 0603 для монтажа на печатную плату.
Синфазный дроссель состоит из двух идентичных обмоток, которые строго симметрично расположены на ферритовом сердечнике. На рисунке 2 показана конструкция стандартного синфазного дросселя размера 0805. Эквивалентная схема этого устройства представлена на рисунке 3.
Идеальный дифференциальный сигнал представляет собой пару сигналов с равными амплитудами, но разными фазами, повернутыми относительно друг друга на 180°. При прохождении дифференциального сигнала через синфазный дроссель каждая из его составляющих создает магнитный поток разной полярности. Эти потоки нейтрализуют друг друга, что делает дроссель прозрачным для прохождения дифференциального сигнала. На практике амплитуда сигнала немного уменьшается из-за искажений.
Аналогично, синфазный сигнал образован двумя сигналами с равной амплитудой и одинаковой фазой. При его прохождении через синфазный дроссель магнитные потоки двух сигналов складываются в ферритовом сердечнике, импеданс дросселя увеличивается, что приводит к значительному подавлению синфазного сигнала.
По сути, синфазный дроссель — это магнитный элемент, который подавляет синфазные сигналы за счет большого импеданса и, наоборот, характеризуется малыми вносимыми потерями при прохождении дифференциального сигнала.
Как правило, поставщики определяют синфазные дроссели с помощью синфазного импеданса на опорной частоте. Дроссели с большим импедансом обеспечивают подавление синфазного сигнала на относительно малых частотах. В таблице 1 представлены характеристики синфазных дросселей серии DLW21 от Murata. Эти устройства используются в высокоскоростных последовательных каналах с интерфейсами HDMI или FPD-Link II и III.
Номер
компонента
Номинальный ток, мА
Синфазный импеданс (тип.) при 100 МГц, Ом
Омическое сопротивление, Ом
Номинальное напряжение, VDC
Выдерживаемое напряжение, VDC
Сопротивление изоляции (мин.), МОм
Диапазон рабочих
температур, °С
Наилучшим образом характеристики синфазного дросселя описываются с помощью амплитудно-частотных характеристик. На рисунке 4 показана частотная характеристика вносимых потерь для синфазного дросселя, которая определяет способность этого устройства ослаблять нежелательный синфазный сигнал в полосе подавления. В полосе пропускания эти сигналы не подавляются.
На рисунках 5—6 показаны зависимости вносимых и обратных потерь дросселя от частоты для дифференциального сигнала. Вносимые потери определяют используемую полосу частот, а обратные потери показывают, сохраняется ли характеристическое сопротивление среды передачи.
При передаче дифференциального сигнала требуется обеспечить симметрию и между парой его составляющих, и среды передачи. При проектировании источника дифференциального сигнала необходимо предусмотреть соответствие сигналов по таким параметрам как амплитуда, время нарастания и спада, задержки на распространение и нагрузки. Однако из-за физических ограничений на практике всегда возникают некоторые несоответствия, которые приводят к различиям между сигналами или условиями их распространения. В результате этих различий возникают синфазные сигналы. При не очень эффективной экранирующей способности корпуса оборудования и кабеля некоторое количество электромагнитного излучения проникает во внешнюю среду.
Благодаря тому, что дроссели подавляют синфазную составляющую, пропуская без изменений дифференциальный сигнал, они являются эффективным средством снижения электромагнитного излучения. Как видно из рисунка 7, синфазный дроссель (L1), установленный перед разъемом платы передатчика, используется для подавления нежелательных синфазных сигналов, прежде чем они поступят в жгут проводов.
Для обеспечения надежного функционирования электронных подсистем они тестируются на соответствие требованиям по электромагнитной совместимости (ЭМС). К некоторым наиболее часто используемым тестам на ЭМС относятся методы инжекции объемного тока (Bulk Current Injection, BCI) и внешних радиопомех (Radio Frequency Interference, RFI). В первом из них для испытания помехоустойчивости в жгут проводов вводится сигнал помех при помощи трансформатора тока. Во втором методе применяется антенна, которая передает сильный сигнал помехи, воздействующий на испытуемую подсистему.
В зависимости от эффективности экранировки жгута проводов некоторое количество электромагнитных помех поступает на входы высокоскоростного дифференциального приемника как синфазный сигнал помехи. Если он велик, синфазный дроссель устанавливается возле входов приемника.
Для передачи дифференциальных сигналов по высокоскоростному кабелю требуется обеспечить высокую степень симметрии между двумя его проводами. Симметрия определяется соответствием между такими физическими параметрами проводов как их длина и диаметр, свойства материалов проводников и диэлектрическая стойкость их изоляции, а также характеристический импеданс каждого проводника. Строение кабеля в очень большой мере обусловливает взаимную связь между двумя проводниками, которая определяет характеристический импеданс кабеля. При варьировании этого параметра вдоль кабеля, что наблюдается в случае витой пары, электрические параметры также варьируют, приводя к тем или иным отклонениям от симметрии.
При передаче дифференциального сигнала по хорошо сбалансированному кабелю амплитуды двух сигналов имеют равную величину и противоположные фазы. Любое различие между этими двумя сигналами приводит к тому, что небольшая часть дифференциального сигнала преобразуется в синфазный сигнал. На конце кабеля появляется искаженный дифференциальный сигнал, в котором амплитуды двух сигналов различны, а фазы нельзя считать строго противоположными.
Синфазный дроссель, установленный в конце кабеля, уменьшает величину синфазного сигнала и повышает степень сбалансированности кабеля.
Синфазный дроссель является эффективным средством подавления электромагнитных помех, повышения помехоустойчивости и снижения дисбаланса кабеля. Идеальный дроссель не оказывает негативного влияния на характеристики дифференциального сигнала и подавляет синфазный сигнал.
Однако на практике синфазные дроссели неидеальны, и их применение немного ухудшает качество дифференциального сигнала. Например, дроссели вносят помехи в этот сигнал, искажая его. Кроме того, дроссели не вполне эффективно отфильтровывают синфазный сигнал на низких частотах. Возникающая межсимвольная интерференция происходит из-за неравных групповых задержек между сигналами низкой и высокой частоты.
В зависимости от частоты следования пикселов DS90UB901Q преобразует параллельные видеоданные в последовательный поток битов со скоростью до 1,2 Гбит/с, тогда как скорость преобразования DS90UB925Q достигает 2,975 Гбит/с. Для расчета ослабления синфазного сигнала значение fCCmin следует установить равным частоте следования пикселов, которая является наименьшей частотой синфазного сигнала. При расчее ширины полосы дифференциального сигнала fDDmax задается значение, равное половине скорости последовательной передачи битов, что соответствует самой короткой длительности импульсов в последовательном потоке данных.
Выбор дросселя для конкретного приложения зависит от двух основных условий — максимального подавления нежелательного синфазного сигнала и минимального ухудшения характеристики дифференциального сигнала. Для выполнения первого условия необходимо исходить из частоты синфазного сигнала и степени его ослабления. Вообще говоря, большее подавление синфазного сигнала на относительно невысоких частотах достигается за счет большего импеданса и, как правило, за счет меньшей полосы и больших вносимых потерь для дифференциального сигнала. Чтобы свести к минимуму ухудшение параметров дифференциального сигнала, синфазный дроссель должен обладать малыми вносимыми потерями на максимальной скорости функционирования приемника. Необходимо, чтобы обратные потери были высокими (менее –20 дБ) и не сказывались неблагоприятно на характеристическом импедансе кабеля.
Преобразователь DLW21SN121HQ2 компании Murata поддерживает интерфейс DS90UB925Q/926Q FPD-Link III на скоростях 1,5–2,975 Гбит/с и обеспечивает подавление синфазных сигналов, начиная с 30 МГц (см. рис. 4–6). В свою очередь, преобразователь DXW21BN7511S компании Murata поддерживает интерфейс FPD-Link III на скоростях 0,5—1,0 Гбит/с и обеспечивает подавление синфазных сигналов, начиная с 30 МГц.
Чтобы свести к минимуму паразитную емкость контактных площадок и подложки дросселя относительно земли, применяются известные методы проектирования топологии микросхем. Минимизация паразитной емкости преследует цель максимально увеличить ширину полосы дифференциального сигнала при минимальных вносимых потерях. На рисунке 8 показан пример топологии печатной платы для синфазного дросселя типоразмера 0805. В земляном слое под дросселем предусмотрен вывод для уменьшения паразитной емкости.
Дисбаланс характеристик кабеля приводит к появлению нежелательных синфазных сигналов, в результате чего возникает неравенство амплитуд и сдвиг фаз в составляющей паре дифференциального сигнала. Синфазные сигналы являются источниками электромагнитного излучения и помех. Синфазные дроссели подавляют нежелательные синфазные сигналы и пропускают дифференциальные сигналы, почти не ухудшая их параметров, а также обеспечивают ЭМС и компенсацию дисбаланса параметров кабеля. Выбор дросселя для конкретного приложения основан на обеспечении требуемого уровня подавления синфазного сигнала и соответствующей ширины полосы для прохождения дифференциального сигнала.