ГОСТ Р ИСО 8482-93 Системы обработки информации. Передача данных. Многопунктовые соединения на витых парах

ГОСТ Р ИСО 8482-93

государственный стандарт российской федерации

СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

ПЕРЕДАЧА ДАННЫХ.

МНОГОНУНКТОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ НА ВИТЫХ ПАРАХ

S3 11-92/1112

ГОССТАНДАРТ РОССИИ

Моск ва

ГОСТ Р ИСО 8482-М

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН ТК 22 «Информационная технология»

2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 20.12.93 № 259

Настоящий стандарт подготовлен на основе применения аутентичного текста международного стандарта ИСО 8482—87 «Системы обработки информации Передача данных. Многопунктовые соединения на витых парах»

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

© Издательство стандартов, 1994

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального тмина бет разрешения Госстандарта России

И

ГОСГ Р ИСО 8482- 93

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАЕС РОССИЙСКОЕ ФЕДЕРАЦИИ

Системы обработки информации

ПЕРЕДАЧА ДАННЫХ МНОГОПУНКГОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ НА ВИТЫХ ПАРАХ

Information processing systems.

Data communication.

Tvisled pair multipoint interconnections

Дата введения 1994—07—01

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1 Настоящий стандарт определяет характеристики физической среды при использовании:

«ногопунктовых соединений на витых парах двух- или четырех проводной сетевой топологии для обеспечения полудуплексной млн дуплексной передачи данных соответственно;

— двунаправленной передачи двоичных сигналов между взаимосвязанными оконечными системами;

— электрического и механического построения ответвительных кабелей оконечной системы и общего магистрального кабеля длиной до 500 м;

— методов измерения компонентов генераторов и приемников па интегральных схемах в оконечных системах;

скоростей передачи сигналов данных до I Мбит/с.

1.2 Определяемые здесь характеристики электрических компонентов и методы их измерения соответствуют характеристикам двухпунктовых соединений на витых парах, приведенных в рекомендации V.11 мкктт.

1.3 Настоящий стандарт не определяет всего физического стыка и таких его функциональных характеристик:

— количество цепей данных н цепей управления;

Издание офиихмлькос

ГОСТ Р НСО М82—ЭД

— тип, размеры и распределение контактов соединителей ответвительных кабелей оконечной системы;

— кодирование сигналов данных и сигналов управления;

— временные соотношения между сигналами в цепях стыка;

— метод передачи: синхронный или асинхронный;

— качество сигналов на передаче и на приеме.

1 4 Настоящий стандарт не определяет специальных условий окружающей среды, таких как гальваническая изоляция, электро магнитные излучения (ЭМИ), радиочастотные излучения (РЧИ), техника безопасности.

J.5 Настоящий стандарт содержит в основном спецификацию компонентов. Она недостаточна для обеспечения удовлетворительного взаимодействия всевозможных конфигураций. Задача разработчиков. — добиться того, чтобы создаваемая ими конфигурация обеспечивала удовлетворительное взаимодействие.

1.6 Настоящий стандарт может использоваться в сочетании с любым подходящим набором функциональных и дополнительных характеристик окружающей среды с целью удовлетворения практических требований по передаче данных в области локальных или глобальных вычислительных сетей.

Я ссылки

Рекомендация V.i I МККТТ «Электрические характеристика симметричных целей стыка, работающих двухполюсным током и предназначенных для общего использования в устройствах передачи данных на интегральных схемах».

3 ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Определения специфицируемых электрических характеристик приведены в приложении В.

4 УСЛОВНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЦЕПИ СТЫКА (см рисунок I)

Условное представление цепи стыка в принципе соответствует приведенному в рекомендации V.] 1 МККТТ.

Однако и генераторе настоящего стандарта использованы до-волнительные цени управления для перерода устройства в активное либо в неактивное состояние с высоком мпедаисным нулевым напряжением. Это добавление в условном представлении приведено на рисунке 1.

2

ГОСТ Р ИСО 8482-93

генератора приемника

К^ь — выходное напряжение генератора между точками А и в. V,, — напряжение генератора между точками Л и С; У», -и- напряжение генератора между точками 8 н С; ^< - разность потенциалов земли; Ri — согласующий резистор кабеля; А. В и А '. В' точки взаимодействия; С. С '- точки взаимодействия эталонного пуля {сигнальная осиля]

Примечания

I Показаны листочки взаимодействия, выходные характеристики генератора, исключая соедлкигсльный кабель, определятся в «точках вланмодейсгвия генератора». Электрические характеристики, которым должен соответствовать приемник,- определяются без учета согласующего резистора кабеля в «точках взаимодействия приемника».

2 Точки С и С' могут быть соединены друг с другом is с защитной землей, если это требуется национальными правилами

Рисунок 1 Символическое представление цени ешка.

5 КОНФИ! УРАЦИЯ ВЗАИМОСВЯЗИ (СМ. рисунки 2 Н 3)

В общем случае конфигурация взаимосвязи состоит из одного симметричного магистрального кабеля, длина которого может-достигать 5-00 м, и нескольких симметричных ответвительных кабе-ле-й, каждый из которых соединяет отдельную, оконечную систему с общим магистральным кабелем. Точки подключения ответвительных кабелей могут размешаться по необходимости. Длина ответвительного кабеля может достигать 5 м.

На каждом конце симметричного магистрального кабеля должно быть согласующее сопротивление. В пунктах подключения от-

2 Зек 222

3

ГОСТ Р ИСО 848?- $3

Симметричный двухпроводной магистральный кабель

Симметричный четырехпроводной магистральный кабель

Примечания:

I Подключение- сигнальной земли оконечной систем» — факультативное и зависит от местных правил

2 Экран ответвительного кабеля является факультативным и, если он есть, то соединяется с защитной землей оконечной системы, которая, в спою очередь, может бить соединена с сигнальной землей.

3 Экран магистрального кабеля является факультативным и, если он есть, то соединяется с защитной землей в одной точке Может возникнуть необходимость подключения экрана к экранам ответвительного кабеля.

Рисунок 3 Четырех проводная ммогопумктовая ксинфмгурация

4

ГОСТ Р ИСО М82 93

дельной оконечной системы должен использоваться соединитель от-ветвительного/магистрального кабеля, Это упрощает процессы измерения нагрузки генератора/приемника. определенные в 6,1.2 Розетка (и) соединителя на каждом конце магистрального кабеля должна (ы> быть согласована (ы) с оконечным (м) сопротивлением (ими).

Все симметричные кабели могут быть экранированы, если это-го требуют местные нормы. Может оказаться также необходимым распространить экранирование на все соединители ответвитсльно-го/магистрального кабеля.

В зависимости от типа многопунктовых операции может быть использована двух-, либо четырех проводная конфигурации взаимосвязи. На рисунке 2 показана двухпроводная многопунктовая конфигурация для полудуплексной передачи данных, а на рисунке 3 четырехпроводная мнотопунктовая конфигурация для полудуплексной передачи данных.

в НАГРУЗКА НА МНОГОПУНКТОВУЮ ФИЗИЧЕСКУЮ СРЕДУ

Каждая оконечная система создает собой нагрузку для много-пунктовой физической среды. Эта нагрузка содержит пассивный генератор и/илн приемник с соответствующими внутренними проводными соединениями и симметричный ответвительный кабель, как показано на рисунках 2 и 3. В соответствии с принципом полудуплексной передачи данных в .многопунктовой системе в любой момент времени в активном состоянии находится только один генератор.

Для обеспечения правильного функционирования необходима спецификация нагрузки с точки зрения постоянного и переменного токов. Для нагрузки по постоянному току спецификация компонентов задана в- разд. 8 и 9 таким образом, что активный генератор способен работать по соединительному магистральному' кабелю, заканчкпдющсмусл на каждом конце сопротивлением НС MCICCC 120 Ом и 32 так называемыми «единичными нагрузками» (НН), представляющими суммарную нагрузку всех оконечных систем. Значение ЕН 1,0 определено в 6.1.1.

6.] Спецификация нагрузки по постоянному току

Спецификация нагрузки по постоянному току ограничивает величину тока активного генератора до приемлемых на практике значений. По этой причине для измерений тока/напряжения определена гипотетическая «единичная нагрузка» (ЕН).

6. Fl Определение ЕН (см. рисунок 4)

5

ГОСТ Р ИСО 8482—93

Значение ЕН 1,0 ограничено значениями тока от —0.8 до + 1,0 мА при изменении напряжения от —7 до +12 В. Соответствующая диаграмма измерения тока/напряжения показана на рисунке 4.

Этот диапазон напряжений выбран с.учетом выходного напряжения и напряжения смещения генератора, а также с учетом общего и внутреннего напряжения приемника и напряжения источника питания.

Рисунок 4 Ограничения тока 1.0 ЕН

6.1.2 Определение ЕН для оконечных систем (см. рисунки 5 и 6)

11ри измерении вольт-амперных характеристик на стороне вилки соединителя ответвительного/мааистралыюго кабеля -одной оконечной системы измеряемый генератор должен находиться в неактивном состоянии. Схема измерения прицелена иа рисунке 5.

Вольт-амперные измерения соответствуют измерениям входа приемника в рекомендации V.11 МККТТ, т. с. при напряжении И* (или Vit), изменяющемся от —7 до 4-32 В, и при значении Кц, (ИЛК V_lo). раВНЫМ НУЛЮ, результирующий ВХОДНОЙ ТОК Л_а (ИЛИ /ibj должен оставаться в заштрихованной области, показанной на рисунке. 4.

Эти измерения применимы к напряжению питания генератора и/или приемника а состояниях включено и выключено..

Для определения ЕН из результатов измерений огибающая предельных значений тока одной ЕН (см. рисунок 4) должна быть

Рисунок 5 Измерение входного тока/напряжения

ГОСТ Р ИСО 84M-9J

■|Д7& мА

•НК® мА “

+W иЛ +0.8 мА

0,75

= 0.8

+ 1.0 мА

+59 мА

г 0.8 мА — ^^

Рисунок 6 Определение значения ЕН

^модифицирована до минимальной огибающей, необходимой для полного соответствия вольт-амперным .характеристикам при соблюдении точек пересечения —3 и -{-5 В. Фактическое значение ЕН будет равняться при этом наибольшему Из двух значений отношения фак ты четкого токя к опной ЕН тока в точках —7 и 4-12 R (см два примера определения значения ЕН на рисунке 6).

Огибающие токов должны быть положительными, чтобы уменьшить возможность излучений от отрицательного сопротивления.

При сложении всех измеренных значений ЕН полученная сумма нс должна превышать 32,0.

6.2 Спецификация нагрузки по переменному току

Нагрузка по переменному току н среде многопунктовой взаимосвязи. обусловленная оконечными системами, влияет на характеристики передачи.

Это влияние зависит от используемых параметров, таких как тип симметричного кобеля н скорость псрсдочн сигналов данных. По этой причине результаты описываемых ниже измерений служат только в качестве руководящих материалов и, возможно, должны быть пересмотрены как обязательные (см-, раздел А.2 приложения А).

6.2.1 Затухание отражения

Затухание отраженных сигналов оконечной системы должно быть не менее 20 дБ. Измерение производят на вилке соединителя ответвитсльного/магнстральпого кабеля с использованием параллельного проверочного резистора сопротивления 120 Ом Во время

7

ГОСТ Р ИСО 8482-93 измерения генератор, если он имеется, находится в неактивном состояния.

S.2.2 Искажение принимаемого сигнала

Искажение принимаемого сигнала, измеряемое на розетке соединителя ответвительного/магистралызого кабеля, заканчивающегося резистором 120 Ом. на переходах метка/пробел при используемой скорости передачи сигналов данных не должно превышать 25%.

Примечай и с — В случае яспользозання физической среды на питон пари преполэгается, что зависимые от битовой комбинации искажении не очень сильно пыходят за пределы диапазона измерений на переходе- истка/иробк-я.

7 ПОЛЯРНОСТЬ И ЗНАЧИМОСТЬ УРОВНЕЙ СИГНАЛА

Полярность сигналов генератора и значащие уровни приемника соответствуют заданным в рекомендации VJ] М.ККТТ. Таблица 1 .заимствована из реко мен дани и V.l I МККТТ.

Та блика t Дифференциальные значащие уровни приемника

8 ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕНЕРАТОРА

Составляющую напряжения генератора измеряют при его активном, низко импедансном состоянии посредством описанных ниже тестов по схемам измерения, приведенным на рисунках 7—10. Эта составляющая, может быть выработана из однопроводного (положительного питающего напряжения.

Проверки проводят для каждого из двух двоичных состояний с использованием_для спецификации величины напряжения двух символов |У| и |У| соответственно.

8.1 Напряжение разомкнутой цени, У_о

При измерении в соответствии с рисунком 7 это напряжение должно находиться в пределах:

— выходные окончания Л, й: 1,5 В<|Иь| или | V_o| <6,0 В: __— окончания Л. С в 5, С: | У<ы | или |К>ь|. или | Voa*. или 1^1 <6.0 В.

8

ГОСТ Р ИСО 8482-93

8.2 Напряжение смещения, V^

При измерении н соответствии с рисунком 8 напряжение смещения должно находиться в пределах:

— нагруженный центр и окончание С: О В< У₀₅ или У^О.ОВ;

— бинарные состояния, разность: | Vo_a—У^\ <0,2 В

8.3 Оконечное выходное напряжение, V_t

При измерении и соответствии с рисунком. 9 испытательным напряжением V. изменяющимся от —7 до 4-12 В, это напряжение должно находиться н пределах: _

- выходные окончания Д. В: 1,5 B<|Vt| или | НВ <5.0 В;

- бинарные состояния, разность: | V, | — | К» | <0.2 В.

8.4 Длительность переднего фронта, t, н напряжение рассогласования V*

При проверке напряжения на переходах мстка/пробсл в соот встствнн с рисунком Ю:

— длительность переднего и заднего фронтов 0,1 до 0,9 напряжения Vi_s на выходных окончаниях А. В должно быть

/.«•М_ь,

где 6, — время ЕН (единичный интервал) и

V_U = |V,-V,|;

— результирующее напряжение, обусловленное рассогласованием между нагруженным центром и окончанием С, должно быть

У_с<©,4 В между пиками.

Рисунок 9 Измерение напряжения нагруженного выхода

9

ГОСТ Р ИСО 8492-93

f_t—«.рем» нарастания; Г^л^нтслыюхть единичного интервала но «кПолаоуаиюА скорости гм»р«д«и1> дож»!г;

/_г<0,3/_ь,

У^—ражостЪ'НалряжснвП в устойчивом состоянии.

Рисунок 10 Измерение времен» переднего фронта и рассогласования

9 ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИЕМНИКА

Составляющую напряжения на входе приемника измеряют в соответствии со схемами измерения, приведенными на рисунках 11 и 12.

Составляющая, которая удовлетворяет этим требованиям, образует в дифференциальном приемнике, имеющем высокий входной импеданс, небольшую входную- пороговую область перехода от -0.3 до +0,3 В и допуск внутреннего смешения напряжения не более ЗВ.

9.1 Чувствительность входа (см. рисунок II)

Допустимые значения входных напряжений Va* и V a .возникающих на входных окончаниях А' и В' приемника и измеряемых ю

ГОСТ Р ИСО 8482 - 93

Ржупск И Диапазон входных иапрмжснмА относительно окончания С приемника, должны находиться от —7 до 4-12 В. Для любого сочетания входных напряжений приемника внутри этого допустимого диапазона приемник должен исходить из предположения наличия бинарного состояния при приложенной разнице входного напряжения 1Л+ОЗ В или выше. Кроме того, приемник не должен подвергаться никаким повреждениям при подаче на его входные окончания Л' или fi’ и С проверочного напряжения. изменяющегося от —10 до + 15 В.

9.2 Входной баланс (см. рисунок 12)

Баланс входных вольт-амперных характеристик приемника и внутренних отклонений напряжения должен быть таким, чтобы приемник мог оставаться в заданном бинарном состоянии, когда дифференциальное напряжение И_РЯ 4-0.6 В подается через согласующие резисторы сопротивлением до 1500 Ом на каждое входное окончание, как это показано на рисунке 12. при входных напряжениях Vr, и Ум. изменяющихся от -—7 до 4-12 В. Когда полярность напряжения VR3 изменяется на обратную, то противоположное бинарное состояние должно поддерживаться при соблюдении тех же условии.

Ак^мейг^пиа я

Рисунок 12 Измерение рассогласования на входе

ГОСТ I* ИСО 84Я2-93

10 ПРОВЕРКИ В УСЛОВИЯХ НЕИСПРАВНОСТЕЙ

Чтобы исключить нарушения, вызванные одиночными неисправностями, проверки составляющих следует проводить по схемам из ме рений. приведенным на рисунках 13—15.

10.1 Короткое замыкание цели генератора (см. рисунок 13)

Генератор нс должен подвергаться никаким повреждениям в результате коротких замыканий его выходных окончаний Л и Л друг на друга.

Рисунок 13 Пром^рка KOpinKCsaHKhyTOi > ггиерэгорп

10.2 Соперничество генераторов (см. рисунок 14}

Генератор не должен подвергаться никаким повреждениям в результате подключения его выходных окончаний Л или В и С к испытательному напряжению, изменяющемуся от —10 до 4-15 В, при любых выходных условиях: двоичные 0 или I, или пассивное состояние.

10.3 Ограничение тока генератора (см. рисунок 14)

Пиковое значение тока в любом проводе, идущем к генератору, не должно превышать 250 мА при проведении проверки в соответствии с рисунком 14 испытательным напряжением V. изменяющемся от —7 до 4-12 Вс низкой скоростью. равной или меньшей 1,2 В/мкс.

Это-т критерии не следует рассматривать как требование к генератору выдавать ток 250 мА. Скорее, потребляющий генератор

ат» - 7 л? • Г/4. ArjpMojmw № ■ РЗЖвмМ¹ Яд‘й

Рисунок 14 Проверка соосриичсстаэ генераторов

12

ГОСТ Р ИСО 8482 93

не должен допускать, чтобы суммарный ток превышал 250 мА, если его вырабатывают несколько задающих генераторов. (Допол-витальную информацию о соперничестве генерятороп ем я пункте А.4 приложения Л).

10.4 Переходное напряжение (см. рисунок 35)

Метол измерения, соответствующий рисунку 15. применим как дли генераторов, так и для приемников. Должна быть обеспечена защита от переходных напряжений, которые могут возникнуть- в цепях стыка, когда высокий ток прерывается вследствие соперничества двух генераторов. (Дополнительную информацию см. в пункте А.4 приложения А).

Пассивный генератор и приемник должны быть способны выдерживать без сбоев входные импульсы длительностью 15 мкс при 1 % рабочем цикле источника напряжения 26 В и импедансом источ ника 100 Ом. Как положительные, так и отрицательные импульсы следует подавать между окончаниями А и С, а также окончаниями Я и С пассивных генераторов, и между окончаниями А' к С', а также окончаниями В' и С' приемников. Если испытываемая составляющая прерывается яри поступлении импульсов, то ее следует возвратить в рабочее состояние в течение 200 нс после окончания поступившего импульса.

г?5 м-2S8_r йлимелелюс/тф 15 ™с С/, рабочего цикла

Р_о'0

Рис. 15 Проверка переходного рапряжемня

II УСЛОВИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Дли обеспечен ня рабоюииособноети симметричной цепи ст ыка при скорости передачи сигналов данных до 1 Мбит/с необходимы следующие условия.

Сумммарное общее напряжение в любой точке цепи стыка должно находиться от —7 до -|-7 В. Однако в случае соперничества генераторов этот диапазон расширяется до 4~12 В (см. пункт Л.4 приложения А).

Общее напряжение на приемнике является наихудшим случаем сочетания следующих величин:

13

ГОСТ Р И СО 8432—93

а) разности потенциалов земли генератора и приемника (И_с, см. рисунок 1);

в), продольного напряжении, индуцируемого случайный шумом, измеренного между окончаниями Л' или В' и С' приемника при объединенных вместе окончаниях кабеля.Л, В и С генератора;

с) напряженном смешения генератора Vc.

12 СОВМЕСТИМОСТЬ КОМПОНЕНТ

В некоторых случаях можно создать генераторы и приемники, удовлетворяющие требованиям как рекомендаций V.ll МККТТ. так и настоящего стандарта.

Таблица 2 Совместимость с рекомендацией V.1I МККТТ

14

ГОСТ Р ИСО М 42 - 93

ПРИЛОЖЕНИЕ А

РУКОВОДЯЩИЕ МАТЕРИАЛЫ И ПОЯСНИТЕЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ

(Данное приложение не является обязательной частью стандартам

Применительно х генераторам и приемникам, рассматриваемым в настоящем стандарте, необходимо высказать следующее соображения

А.) Предупредительные операции

Разработчику системы, использующей рассматриваемые генераторы и приемники. следует предусмотреть также подножные ситуации, когда вес генераторы могут оказаться в пассивном состоянии. В такой ситуации невозможно определить. в каком конкретном состоянии находится любой приемник. Для подобных ситуаций разработчик должен предусмотрен, соответствующий протокол или другие предупредительные меры, которые не входит а предмет рассмотрения настоящего стандарта.

АД Средства взаимосвязи

Параметры кабеля здесь не стандартизованы, однако для некоторых применена могут оказаться полезными следующие руководящие указания по выбору кабели. К. основным параметрам, влияющим ня выбор кабели, относится:

31 скорость передачи сигналов данных н. следовательно, длительность единичною интервала (ЕЙ);

Ы минимальное напряжение сигнала, которое должно поступать в приемник;

с) максимальные допустимые искажения сигнала (см. 6.2.2):'

<11 необходимая длина кабеля (см. раздел 5>.

Единичный интервал (ЕИ) сигнала определяет минимальный промежуток времени между переходами срочней передаваемого сигнала и, тем самым, то время, которое имеется в распоряжении для достижения сигналом конечного-.устойчивого состояния. Если сигнал нс достигает своего конечного устойчивого состояния до появления следующего перехода, то переход поступит в приемник со сдвигом во времени, я сигнал подвергнется «межеимиолыгому искажению». При выборе кабеля следует учитывать соотношение между ЕКН и временем нарастания сигнала в уделенной оконечной системе.

Минимальное напряжение сигнала, поданного на вход приемника, должно быть равно или больше наихудшего допустимого порогового значения приемника. Любое выходное напряжение приемника, превышающее это значение, представляет собой исправляющую способность приемника. Значение необходимом и системе - исправляющей способности будет зависеть ог уровня помех, допустимой частоты ошибок н допустимого искажения сигнала. Для определения характеристик кабеля разработчик должен прежде «сего определить величину напряжения, которая может быть подоив но вход приемнике о наихудшем случая.

Искажение сигнала — это мера смещения во времени от идеального момента Некоторого значащего события, например, появления перехода. Некоторые виды оборудования более устойчивы к искажениям, чем другие. Знание величины максимально допустимого искажения для заданного применения обеспечит то-полинтслытый исходный параметр, необходимый для выбора сосдниктслытого- кабеля.

АЗ Помехи и сбалансированность

Восприимчивость сети к помехам, возникающим либо п результате электромагнитной индукции, либо емкостью подключения к физической среде, определяется отчасти несбалансированностью се импеданса по отношению к земле. Полз-гая, что влияние помехи на каждый из двух проводов одинаково, величина составляющей помехи между проводами в общем случае будет определяться неебз-

16

ГОСТ Р ИСО 8482—93

лансированностью их импедансом по отношению к земле. Рассмотрим активный генератор на одном конце кабеля (пары) к несколько пассивных п-щ-ратороя м приемни ков. связанных по мостовой схеме на другом его койне. ПренсОрс! ая выходным сигналом, конфигурацию можно к первом приближении иргдетавзнь п следующем виде:

где К, — характеристический импеданс кабеля на высокой частоте или шлейфовое сопротивление кабеля на низкой частоте; Z_t, /ь к Z_c — соответствующие импедансы комбинации приемников мостовой схемы; е, — величина сигнала помехи относительно земли на одном конце кабеля, другой конец которого заземлен; с_я — составляющая помехи между двумя проводами, образуемая в результате несбалансированности импедансом.

Следует замсгигь. что активный генератор обеспечивает низкий импеданс относительно земли от обоих прополииков кабеля, и поэтому ил низких частотах общее напряжение будет выглядеть на конце кабели со стороны приемника мостовой смены как напряжение относительно земли с импедансом источника Я,/4 (Я./2 для каждого проводника).

Для показанной эквивалентной цепи рассматриваемый баланс представляет собой отношение напряжения общей помехи к результирующему напряжении» помехи в проводнике е». если

Bal-20'.ой — и, для б.= 1/Й₄ и И_х=1/2,,

2i (*£<^ иг^ч-илч^ вп. ⁼ 2G_e(r !,-/,)

Пусть Рь-У^К» и, предполагая, что У.-сб,, Уь<б. и 1'_<«б„ что может быть типично для рассматриваемой конфигурации, получим следующее приближение

^ 2G,

*м >4

Отсюда можно предположить, что баланс данной конфигурации обрати*» пропорционален возникающей разности во входах на землю (Ус) для двух входных окончаний приемников мостовой схемы и что юн по своей сути не зависит пт общ*й полной проводимости на землю (У.+Уь) приемников

Баланс учитывает, по меньшей мере, максимальную частоту сигнала, на которую будут реагировать приемники. Разница в величине емкости относительно земли од двух входных окончаний приемника, составляющая лишь несколько им кофарал, может вызван, значительный дисбаланс, если реакция приемников распространяется из сигналы п мегагерцевом диапазоне. Например. 10 прнемннкоп. каждый из которых имеет емкостную разность (относительно земли) 10 пФ, с>»

16

ГОСТ Р ИСО 8482 93

единсны по мостовой схеме с кабелем 120 Ом, могут обусловить дисбаланс ла частоте ]0 МГн «кили 1(1 лБ На боне высоких частотах (например. Г>0 МГн) конфигурация проставлялась бы с одним заземленным проводником.

А.4 Соперничество генераторов

Когда два или более генераторов подключены к одной и той же цени стыка, то возможна ситуация, когда оба генератора одновременно оказываются в активном состоянии. Если одни {или несколько) генсраюр(оз) является (юте я) источником тока, а другой — потребителем тока, это может вызнать Чрезмерное рассеивание мощности либо а генерирующем, либо в потребляющем элементе. Это состояние определено как соперничество генераторов, поскольку здесь игг колько генераторов конкурируют за передачу по одной цели.

Поскольку конкретные системы могут требовать, чтобы несколько генераторов одновременно находились я активном состоянии, то параметры в тестах со-керинчества генераторов (см. W2—10.4) были выбраны таким образом, чтобы на рассеивание внутри генератора могли быть наложены практические огрлпичс-мня.

Соперничество генераторов будет иметь место при любом одном или всех грех нижеперечисленных условия к:

— включение питания системы При включении или восстановлении питания несколько генераторов могут одновременно оказаться а активном- состоянии к период инициализации,

— системная исисправность. Сбой может произойти как в аппаратных, так и в программных средствах, что может привести к -соперничеству генераторов;

— системный пропяк<1л. Некоторые системные протоколы могут преднамеренно ввести несколько генераторов в активное состояние па короткий период при переходе ог одного сеанса передачи к другому Кроме того, другие протоколы могут разрешить станциям, которые коллективно используют одну цепь, соперничать за право передачи, что приведет к одновременной активности нескольких геич-рат-оро». Возможно, однако, что оджа и* станций зямпядяч-г пешло. что при ведет к окончанию соперинчества.

Механизмы устранения сбоев генераторов могут быть лучше всего описаны с помощью рисунков 16 и 17.

В случае, изображенном на рисунке 16, показаны два генератора на одной передающей цепи. Генератор Л будет передавать свой ток короткозамкнутой цепи к потребляющему генератору В. Эта ситуация, ухудшенная возможным наличием общего напряжения (от - 7 до +7 В) между двумя генераторами, может побудить генератор Л рассеивать возможную избыточную мощность на всю конструкцию генератора. Например, если ток короткозамкнутой цепи генератора составляли- 2SO мА и "пчетанме питающего напряжения- и разность штн-

Рисунок 16 Соперничество генераторов с синим генератором-источником

17

ГОСТ Р ИСО 8482-93

Рисунок 17 Соперничество генераторов с несколькими генераторам к-ист очникам и

кейлло на общем сопротивлении равна 12 D. то генератор А Оудст рмссиеа(ь мощность, равную приблизительно 3 Вт

Случай, изображенный на рисунке 17. показывает ситуацию, когда несколько генераторов подают свой ток короткозамкнутой цепи в один потребляющий гс-иерзтор. Как только потребляющий генератор выйдет из насыщения, то соче-тюч«с- напряжения коллектор — эм иттср с большим выдаваемым то^ом. может ■лишать чрезмерную мощность в генераторе В Это может принести ко второму типу неисправностей, относящихся к потребляющему элементу.

Оба случая показывают, что а генераторе должны быть предусмотрены средства зашиты для предотвращения любого типа неисправности. Два наиболее очевидных решения относятся к области ограничения тока и теплового отключения. Хотя решением проблемы соперничеств.! генераторов может быть либо ограничь няс тока, либо тепловое отключение, либо сочетание того н другого, эти меры не ксклк.'чают некоторых других трепета маппеты постольку. поскольку эта зашита встраивается в генератор.

Ограничение тома просто Ис допускает чрезмерного рассеивании мои-нести п генераторе, ограничивая величину тока в условиях соперничества Это средство защиты имеет -то преимущество, что обеспечивает быстрое восстановление для обработки протоколов соперничества. Тепловой метод отключения выявляет об ратное свойство методу ограничения тока: медленное восстановление из режима соперничества и присущую ему способность воспринимать нс только большие тики, нп и перегрузки мощности

При возникновении соперничества большие токи приводят к накоплению энергии и цепи Если ток резко преобразуется, то в цепи передачи будет возни-пап. напряжение, определяемое выражением

г,чо V '• аозпнкающее напряжение. В;

I. — ток короткозамкнутой цепи. А;

Z.» — характеристический импеданс кабеля. Ом

При ограничении максимального го-ха 250 мА это напряжение будет составлять около 16 В. Если четыре или более драйверов находятся а состоянии «зам-киул» {ток нети до 500 Ом) и возникает маловероятная ситуация, когда два теноратира переходят в состояние «разомкнуто», так что их прерывания тока совпадают о цепи, то дифференциальное напряжение может значительно возрасти. Разработчику следует учитывать эту возможность при разработке системы. Требования, приведенные в разделе 10, ориентированы на защиту только от од-этого такого события.

18

гост Р ИСО 8482-93

ПРИЛОЖЕНИЕ К

ТЕРМИНОЛОГИЯ ПО ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ИНТЕГРАЛЬНЫМ СХЕМАМ

В I Симметричная цепь стыка — цепь стыка, о которой дан передачи сиг-налои используют два проводника и дифференциальное напряжение.

В.2 Коэффициент общей величины отклонения (СМИЙ) — а симметричных цепях стыка отношение общего приложенного напряжения ^т к результирующему переходному напряжению Vtr (то же, что и дифференциальное напряжение).

Этот коэффициент обычно выражается в дсиибеллах в виде

CMKR-20lo« -~- .

Примечание — Коэффициент отклонения зависят от окончания цепи и должен измеряться,, пока окончание находится в режиме нормальною использования.

В.З Общее напряжение — половина векторной суммы напряжений между каждым проводником симметричной цепи стиха и землей или другим уставов-ленным, эталоном напряжения.

Примечание — Это напряжение может быть создано передаваемым (или принимаемым) сигналом или помехой, Н последнем случае это напряжение яппЛиг> ир то же гамос. кото,тсс иногда называется общим напряжением и которое может возникать (Bi общем режиме) между окончаниями пар испей стыка в результате индуктивности или розница* потенциалов эталонной земли.

В.4- Перекрестные потери (ближнее окончание) — для двух цепей стыка, используемых для передачи в противоположных направлениях «упюшелне, выраженное в децибел л ах, напряжения, переда к кого по одной цепи стыка, к результирующему Напряжению (перекрестному) на приемном окончании другой цепи ст ыка.

В.5 Перекрестные потери (удаленное окончание) — для двух цепей стыка, используемых для передачи в одном и тем же направлении —- отношение, выраженное я децибеллах; напряжения переданного по цепи стыка к результирующему напряжению (перекрестному) на приемном конце другой цепи стыка.

В.6 Дифференциальное напряжение — векторная разность напряжений между каждым проводником симметричной цепи стыке и осмлсб пли .трупе» усча-новлсшсым эталоном напряжения.

Примечание Дифференциальное напряжение обмяло называется переходным напряжеияем.

В 7 Окружающие условия — тс характеристики электрического или физического окружения (например, эле^троматяитпые излучения, разность потенциалов магнитных тюлей, высота над уровнем моря, температура и др.), которые могут повлиять- на работоспособность ООД или АКЛ относительно цепей стыка.

В.З Гальваническая изоляция — наличие элемента. не обладающего проводи местью относительно общего напряжения между оборудованием, содержащим генератор, и оборудованием, содержащим приемник цепи стыка.

19

ГОСТ Р ИСО 8492-93

В9 Генератор — компонент ц«ш стыка, являющийся источником переда* паемого сигнала.

Примечание — Термин «генератор» используют вперемежку как равнозначный термину «драйвер*.

В.10 Напряжение смешения генератора — составляющая постоянного тока, равная половине векторной суммы напряжений между каждым проводником те-иерагора симметричной цепи стыка я его эталоном сигнальной зейлю.

Примечание— Составляющая постоянного тока, ранная половине векторной суммы напряжений, — это то же самое, что среднее арифметическое напряжений постоянного тока в вышеизложенном.

ВЛ Земля, сигнал — эталонное значение напряжения сигнала генератор/ приемник

В 12 Земля, заземление — эталонное напряжение, установленное проводя-щилн компонентами, образующими проводящее соединение с землей 'вблизи <-Л*ру.о>»-->инж, еидхржащеаи генератор и приемник.

Примечание — Понятие «земля» и «заземление». _ я общем случат синонимы с понятием «защитная земля»'корпуса оборудования или здания.

В.1Э Разность- потенциалов земли — разность между потенциалами сигналь-ной земли генератора к приемника цепи стыка.

Этот потенциал равен разности потенциалов заземления только в том случае. если сигнальная земля подключена к заземлению у генератора и у приемника

В.14 Помела наводки — напряжение помехи, изведенное на ыепь стыка в результате электрона гиитиоП индукция от токов в других проводниках.

Для симметричных цепей стыка индуцируемые напряжения з общем случае представлены а виде общего напряжения

В.15 Цепь стыка — цепь, содержащая генератор, приемник и соединяющую физическую среду, предиа-зн^ченмую дли обмена сигналами ч<рсэ стык, например, 0ОД/0ОД. ООДМКД. АКД/АКД.

В. 116- Точка стыка — точка в цепи стыка, и которой применимы н должны измеряться специфицированные электрические характеристики цепи

Примечание — Точка стыка обычно определяет линию разграничения между оборудованием и в ней обычно располагается соединитель стыка.

В.]7 Приемник — компонент цели стыка, который обеспечивает обнаружение сигналов, з цепи стыка на приемном оборудовании.

В Г8 Время нарастания — время;, необходимее напряжению выходного сигнала генератора для перехода из значащей величины характеристики одного состоянии в значащую величину характеристики другого состояния

Наиболее часто оно определяется как время, необходимое для перехода на-пряжения сигнала между точками Юм 90% волнового сиг^ала.

Примечай и я;

1 Обычно время нарастания зависит от нагрузки и определяется для специфичного тестируемого окончания.

2 Для несимметричных генераторов время перехода из состояния «замкнуто» или активного состояния в состояние «разомкнуто» или неактивное состояние иногда называют «временем спада».

В.19 Местные условия — условия окружающей среды для данного места

В .20 Сопротивление волнового напряжения — способность цепи стыка функционировать нормально- после воздействия волны, имеющей пиковые напряжения вплоть до некоторого определенного значения.

Примечание — Сопротивление волнового напряжения- иногда называют Волковой мевсюпряимчивостьэо.

20

ГОСТ Р ИСО 8482—83

В.21 Волновое напряжение — переходное волновое напряжение, возникающее о цепи стика в результате и иду нт я она Г< наполни млн других воздействий и имеющее Сравнительно большее значение я короткую длительность.

При таких волновых напряжениях вполне естественно возникновение ошибок или сбоев.

Примечание — Волновое напряжение обычно определяется с целью предохранить оборудование от повреждений а результате появления таких не обычных ситуаций.

В.22 Несимметричная цепь стыка — цепь егыкз, и которой используют один проводник вместе с другим обратным проводником, обычно сигнальной землей, которая в общем случае используется несколькими цепями

21

ГОСТ Р ИСО 8482- 93

УДК 681.324:006.354

П85

Ключевые слова: обработка данных, системы обработки информации, передача данных, многопунктовые соединения на витых парах, двунаправленная передача, оконечная .система, электрические компоненты, полудуплексная передача данных, дуплексная передача данных сетевая топология

ОКСТУ 4002

Редактор В. IT. Огурцов Технический редактор В. Н. Прусакова Корректор Н И. Гаорищук

Сл»во в изб. 26 01.94. Поди, в иеч. 09.(13.94 Усл. и г я л. 1.40 Уел. кр.-ртг. 1.40. Уч изд л 1.40. Тираж 432 из. С 1071

Отдела «Злак П»«и> Има1ЫК1>о и«ШГ|Г«». IU7078. 'Мосхпа. Колодшш» птр 14, Калужская типография стандарте», ул Москоистм. 2S6 За» 222