Правильне місце для кріплення щитів для кручених пар

У мене є дві друковані плати, з'єднані кабелем, що містить 5 підкабелів:

• 6v живлення за допомогою коаксіального кабелю, виготовленого на замовлення (подібний до джерел живлення ноутбука).
• 2x LGBS 100 Гбіт / с через 100ом опір екранованої крученої пари.
• 2x Мбіт 1 Мбіт через один і той же кабель із крученою парою 120 Ом.

Кожен кабель LVDS закінчується на кінці RX резистором 100 Ом. Вони мають екран з фольги зі зливними проводами.

Кожен кабель CAN закінчується на обох кінцях резистором 120 Ом. Вони мають екран з фольги зі зливними проводами.

Ізольована потужність 24 В подається на ліву дошку, де вона вимикається до 6 В (не ізольовані). Обидві плати містять власний 3,3 В DCDC-регулятор (неізольований) для локальної електроніки.

Мої запитання:

На яких кінцях слід з'єднати щити? Я припускаю, що щити LVDS повинні бути підключені на кінці джерела , як показано на схемі.

Оскільки обидва кінці шин CAN є джерелами, чи повинні обидва кінці щитів CAN бути підключені до GND?

Додано: Обидві друковані плати розміщені в пластикових корпусах, і немає ніякого кріплення до землі.

На це важко відповісти, здебільшого тому, що RF та EMI настільки неймовірно неінтуїтивні. Можна сказати, що якщо хтось стверджує, що розуміє EMI, то він, звичайно, не розуміє EMI. Я не претендую на повне розуміння ІМС. Я багато про це знаю, але в своїх знаннях я маю певні діри. Врахуйте, читаючи мою відповідь.

Моє головне питання полягає в тому, що LVDS і справді будь-який інший метод диференціальної сигналізації, який не використовує ізоляційні трансформатори, не є абсолютно диференційованим. У диференціальних драйверах є невідповідності, які спричиняють загальний режим "шуму" на diff-парі. Цей загальний режим шуму також має шлях повернення сигналу, який був би в GND або щиті в цьому сценарії. Проблема з відключенням екранів на одному кінці полягає в тому, що цей шлях повернення сигналу знаходитиметься на кабелі живлення - спричиняючи величезну ділянку петлі і, як результат, величезну ЕМІ. У той час як загальний режим струму зворотного шуму невеликий, площа петлі його велика, і тому це потрібно враховувати в конструкції.

В одному з моїх проектів я передав сигнали 2,5 ГГц через 18-дюймовий кабель SATA. Для тих, хто не знає, кабель SATA має в ньому дві розрядні пари та два екрани. Обидва екрани з'єднані разом на кінцях. У кабелі, крім екранів, немає жодних проводів GND. У моїй конструкції щити були підключені до сигналу GND з обох кінців. Ця конструкція спрацювала чудово і зараз в обсязі виробництва. Вона відповідає FCC класу B і еквівалентна версія CE для електромагнітної відповідності, включаючи випромінювані викиди, радіочутливість та чутливість до ОУР.

Продовжуючи порівняння SATA, всі материнські плати / накопичувачі SATA з'єднують екрани з обох кінців, і вони працюють добре на високій швидкості. Кабелі SATA доступні довжиною близько 6 дюймів до 2 футів - аналогічно тому, що використовується в ОП. Системи з SATA відповідають суворішим нормам ЕМС. І вони поставляються десятками до сотень мільйонів одиниць на рік.

Якби я проектував цю систему, я би з'єднував щити з обох кінців. Є мільйони сучасних систем, які показують це працює.

LVDS диференційно припиняються (по фазах), тому не повинно бути чистого потоку струму - він збалансований. Скручені пари дають вам квазі TEM-режим розповсюдження, тому проблема щита тут є суто електричним полем. завершити на одному кінці, як ви намалювали, щоб уникнути введення поточних циклів.

Оскільки ви впровадили диференційовану систему CAN і збираєтеся вказувати на точку, а не на шину, для цього застосовуються ті ж аргументи, що і для LVDS. Я б розірвав щитове з'єднання на РЧС, але збережу це на ЛГС.

Підключення до електроживлення виглядає чудово. Весь струм зображення від джерела живлення буде надходити близько до потужності, що надходить. Немає потоку струму зображення від жодної сигналізації, оскільки вони диференційовані та припинені, тому повернення сигналу заземлення, пов'язане з потужністю, добре.

Ви не згадуєте, чи є інші потенційні ланцюги / кабелі агресора. що може змінити цю схему.

Для перевірки прочитайте книгу Генрі Отта на цю тему "Методи зниження шуму в електронних системах"

У мене виникли проблеми з подібним розташуванням, коли схема регулятора RH 3V3 потребувала кращої розв'язки, щоб запобігти струмам в режимі комутації частковий маршрут через екрани даних, які були заземлені на обох кінцях. Я не кажу, що не заземлюйте на обох кінцях, просто будьте уважні щодо регулятора 3V3, якщо це комутатор. Проблема проявилася як випадкові пошкодження даних, і я підозрюю, що саме струм живлення через екрани даних з'єднувався з обома проводами у витій парі та спричиняв "проблеми" приймача.