Elektrischer Abschluss – Wikipedia

10BASE2 Kabelendsignalabschluss.

In der Elektronik elektrischer Abschluss ist die Praxis, eine Übertragungsleitung mit einem Gerät zu beenden, das der charakteristischen Impedanz der Leitung entspricht. Die Terminierung verhindert, dass Signale vom Ende der Übertragungsleitung reflektiert werden. Reflexionen an den Enden nicht abgeschlossener Übertragungsleitungen verursachen Verzerrungen, die zu mehrdeutigen digitalen Signalpegeln und Fehlfunktionen digitaler Systeme führen können. Reflexionen in analogen Signalsystemen verursachen Effekte wie Video-Ghosting oder Leistungsverlust in Funksenderübertragungsleitungen.

Übertragungsleitungen[edit]

Die Signalbeendigung erfordert häufig die Installation eines Abschlusswiderstands am Anfang und Ende eines Kabels oder Kabels, um zu verhindern, dass ein HF-Signal von jedem Ende zurückreflektiert wird, was zu Interferenzen oder Stromausfällen führt. Der Abschlusswiderstand befindet sich normalerweise am Ende einer Übertragungsleitung oder eines Daisy-Chain-Busses (z. B. in SCSI) und ist so ausgelegt, dass er der Wechselstromimpedanz des Kabels entspricht und somit Signalreflexionen und Leistungsverluste minimiert. Seltener wird ein Abschlusswiderstand auch am Antriebsende des Drahtes oder Kabels angebracht, wenn er nicht bereits Teil der Signalerzeugungsausrüstung ist.

Hochfrequenzströme werden in der Regel von Unterbrechungen im Kabel wie Steckverbindern und Verbindungen reflektiert und wandern über das Kabel zurück zur Quelle, was zu Interferenzen als Primärreflexionen führt. Sekundärreflexionen können auch am Kabelstart auftreten, sodass Interferenzen als wiederholte Echos alter Daten bestehen bleiben. Diese Reflexionen wirken auch als Engpässe und verhindern, dass die Signalleistung das Ziel erreicht.

Übertragungsleitungskabel erfordern eine Impedanzanpassung, um elektromagnetische Signale mit minimalen Reflexionen und Leistungsverlusten zu übertragen. Das Unterscheidungsmerkmal der meisten Übertragungsleitungskabel besteht darin, dass sie über ihre Länge einheitliche Querschnittsabmessungen aufweisen, wodurch sie eine einheitliche elektrische charakteristische Impedanz erhalten. Signalabschlüsse sind speziell auf die charakteristischen Impedanzen an beiden Kabelenden abgestimmt. Für viele Systeme ist der Abschlusswiderstand ein Widerstand, dessen Wert so gewählt wird, dass er mit der charakteristischen Impedanz der Übertragungsleitung übereinstimmt, und der so gewählt wird, dass er bei den für das System relevanten Frequenzen eine akzeptabel niedrige parasitäre Induktivität und Kapazität aufweist. Beispiele hierfür sind 75-Ohm-Widerstände, die häufig zum Abschluss von 75-Ohm-Videoübertragungskoaxialkabeln verwendet werden.

Zu den Arten von Übertragungsleitungskabeln gehören symmetrische Leitungen wie Leiterleitungen und verdrillte Paare (Cat-6-Ethernet, paralleles SCSI, ADSL, Festnetztelefon, XLR-Audio, USB, Firewire, seriell); und unsymmetrische Leitungen wie Koaxialkabel (Funkantenne, CATV, 10BASE5 Ethernet).

Arten von elektrischen und Signalabschlüssen[edit]

Passiv[edit]

Passive Abschlusswiderstände bestehen häufig aus einem einzigen Widerstand. Bei erheblich reaktiven Lasten können jedoch andere passive Komponenten wie Induktivitäten, Kondensatoren oder Transformatoren erforderlich sein.

Aktiv[edit]

Aktive Abschlusswiderstände bestehen aus einem Spannungsregler, der die für die Abschlusswiderstände verwendete Spannung auf einem konstanten Niveau hält.

Erzwungene perfekte Kündigung[edit]

Erzwungene perfekte Beendigung.

Forced Perfect Termination (FPT) kann für Single-Ended-Busse verwendet werden, bei denen Dioden Über- und Unterschwingbedingungen entfernen. Das Signal wird zwischen zwei aktiv geregelten Spannungspegeln gesperrt, was zu einer überlegenen Leistung gegenüber einem aktiven Standardterminator führt.^[1]

Anwendungen zur Signalbeendigung[edit]

SCSI[edit]

Alle parallelen SCSI-Einheiten verwenden Terminatoren. SCSI wird hauptsächlich zum Speichern und Sichern verwendet. Ein aktiver Terminator ist eine Art Single-Ended-SCSI-Abschlusswiderstand mit integriertem Spannungsregler, um Schwankungen der Abschlussleistung auszugleichen.^{[citation needed]}

Controller Area Network[edit]

Das Controller-Area-Netzwerk, allgemein als CAN-Bus bekannt, verwendet Terminatoren, die aus einem 120-Ohm-Widerstand bestehen.

Dummy-Ladung[edit]

Blindlasten werden üblicherweise in HF-EHF-Frequenzkreisen verwendet.

Ethernet Koaxial 50 Ohm[edit]

10BASE2-Netzwerke müssen unbedingt über einen ordnungsgemäßen Abschluss mit einem 50-Ohm-BNC-Abschlusswiderstand verfügen. Wenn das Busnetzwerk nicht ordnungsgemäß terminiert ist, wird zu viel Strom reflektiert, wodurch alle Computer am Bus die Netzwerkverbindung verlieren.

Antennennetz 75 Ohm[edit]

Ein Abschlusswiderstand für ein Fernsehkoaxialkabel hat häufig die Form einer Kappe, die zum Anschrauben an einen F-Stecker mit einem Gewinde versehen ist. Antennenkabel werden manchmal für Internetverbindungen verwendet. RG-6 sollte jedoch nicht für 10BASE2 (das RG-58 verwenden sollte) verwendet werden, da die Impedanzfehlanpassung Phasenphasenprobleme mit dem Basisbandsignal verursachen kann.

Unibus[edit]

Die Minicomputer-Unibus-Systeme der Digital Equipment Corporation verwendeten Abschlusskarten mit 178 Ω Pullup-Widerständen auf den Multi-Drop-Adress- und Datenleitungen und 383 Ω auf den Single-Drop-Signalleitungen.^[2]

MIL-STD-1553[edit]

Beenden Auf dem Bus MIL-STD-1553 werden Widerstandswerte von 78,7 Ohm, 2 Watt, 1% verwendet. An den beiden Enden des Busses verbinden sich Widerstände zwischen den positiven (hohen) und negativen (niedrigen) Signaldrähten entweder in intern abgeschlossenen Buskopplern oder in externen Anschlussabschlüssen.

Der Bus MIL-STD-1553B muss an beiden Enden terminiert werden, um die Auswirkungen von Signalreflexionen zu minimieren, die zu Wellenformverzerrungen und -störungen oder intermittierenden Kommunikationsfehlern führen können.

Optional kann in Fahrzeuganwendungen ein hochohmiger Abschlusswiderstand (1000 bis 3000 Ohm) verwendet werden, um eine zukünftige Last von einem nicht spezifizierten Gerät zu simulieren.

Anschlussklemmen sind mit oder ohne Sicherheitsketten erhältlich.

Siehe auch[edit]

Verweise[edit]