Dlaczego interferencja interfejsu RS-422 jest niewrażliwa?

Próbuję zrozumieć różnice między RS-232 i RS-485. Po prostu nie rozumiem, jaka jest podstawowa zasada odporności na zakłócenia RS-422? Czy to liczba przewodów (4 zamiast 3)? Czy to dlatego, że te druty są skręcone?

Podsumowanie
W zbalansowanym sygnale oba przewody przenoszą sygnał, z jednym drutem ujemnym względem drugiego. W odbiorniku oba są odejmowane, co daje podwójny sygnał z przewodu dodatniego. Jeśli oba przewody wykryją zakłócenia, zostanie to anulowane przez odjęcie.

Skręcone druty zmniejszają indukcyjność, ponieważ pole odwraca się przy każdym skręceniu na pół. Zakłócenia indukcyjne indukowane w połowie skrętu zostaną zatem anulowane w następnym skręcie w połowie.

Zobacz tę odpowiedź, aby uzyskać więcej informacji.

Powodem, dla którego RS-422 jest znacznie lepszy w odrzucaniu zakłóceń, jest to, co jest znane jako system transmisji linii zrównoważonej .

W systemie linii zrównoważonej sygnał jest przesyłany dwukrotnie. Raz jako normalny sygnał „dodatni”, a raz jako sygnał „ujemny”.

Wyobraź sobie, że otrzymasz sygnał składający się z cyfr binarnych 01110010 (zignorujemy wszelkie kodowanie linii, takie jak Manchester itp.).

Sygnał dodatni może być przesyłany, na przykład:

+ 0v  5v  5v  5v 0v 0v  5v 0v

Sygnał ujemny może być:

- 0v -5v -5v -5v 0v 0v -5v 0v

Na końcu odbiorczym te dwa sygnały są odejmowane od siebie. Jak wiadomo odjęcie wartości ujemnej od wartości dodatniej anuluje dwa ujemne i jest jak dodanie dwóch liczb dodatnich:

= 0v 10v 10v 10v 0 0 10v 0v

Teraz, gdy wprowadzany jest szum, ponieważ przewody są skręcone razem, hałas jest indukowany tak samo zarówno w linii dodatniej, jak i ujemnej w (z grubsza) równych ilościach. Powiedzmy, że w środku naszej sekwencji binarnej wprowadzono skok hałasu + 3 V. Nowa sekwencja wyglądałaby mniej więcej tak:

+ 0v  5v  5v  8v 3v 0v  5v 0v
- 0v -5v -5v -2v 3v 0v -5v 0v

Tak więc otrzymane wartości odjęte to:

= 0v 10v 10v 10v 0v 0v 10v 0v

Zobacz, jak hałas całkowicie zniknął.

Ta sama zasada jest stosowana w wielu szybkich systemach komunikacyjnych, takich jak USB, Ethernet, HDMI itp.

Jest również stosowany w profesjonalnym sprzęcie audio, w którym sygnał z mikrofonu musi być możliwie jak najbardziej pozbawiony szumów - nie jest to tylko kwestia cyfrowa.

Co powiedział Stevenh plus:

W systemie niezrównoważonym, takim jak RS232, sygnał jest uziemiony, a każdy sygnał „trybu wspólnego” indukowany w obwodzie zostanie połączony z sygnałem.

W obwodach telefonicznych, które są zrównoważone, indukowane szumy prądu przemiennego mogą wynosić wiele woltów, podczas gdy sygnał mowy wynosi co najwyżej 10 mV. Ponieważ jednak hałas jest indukowany na obu nogach, odbiornik ignoruje go, patrząc tylko na różnicę. Niezbalansuj obwód telefonu, a otrzymasz ogromny poziom szumu w sieci.

Jeśli chcesz głębiej poznać efekty zrównoważonych różnicowych ścieżek sygnałowych i zarządzać zakłóceniami EM / RF, zdecydowanie polecam przeczytanie kilku artykułów Billa Whitlocka na temat tematów w Jenson Transformers.

http://www.jensen-transformers.com/apps_wp.html

http://www.jensen-transformers.com/an/ingenaes.pdf