Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Прием сигнала незаземленного источника.





 

Напряжение плавающих источников сигнала может быть достаточно точно измерено приемником как с одиночным, так и с дифференциальным входом. Однако при использовании дифференциального входа нужно следить за тем, чтобы величина синфазного сигнала не вышла за границы диапазона работоспособности приемника. Сопротивление между любым из дифференциальных входов и "землей" очень велико, поэтому даже маленький ток помехи может создать на нем падение напряжения более 10 Вольт, что переведет типовой приемник сигнала в режим насыщения. Ток помехи в этом случае может состоять из входных токов смещения самого дифференциального приемника и тока паразитной емкостной и кондуктивной связи с источником помехи.

Для уменьшения этого эффекта входы дифференциального приемника можно соединить с землей сопротивлениями и (рис. 3.84). Если внутреннее сопротивление источника сигнала велико, то резисторы выбирают с одинаковым сопротивлением. При низком сопротивлении источника (как, например, у термопар), разница сопротивлений не играет роли и можно использовать одно из них вместо двух. Если источник сигнала соединен с приемником через развязывающие конденсаторы, когда приемник оказывается отключен от источника по постоянному току, то величины резисторов должны быть строго одинаковы. В балансных цепях передачи сигнала эти резисторы улучшают симметрию дифференциальной пары проводов и улучшают эффект компенсации синфазной помехи.

Сопротивление резисторов на рис. 3.84 выбирается как можно меньшим, чтобы снизить величину синфазного сигнала, однако оно должно быть много больше внутреннего сопротивления источника сигнала, чтобы не вносить погрешность в результат измерения. При использовании термопар типовая величина сопротивлений лежит в диапазоне 10КОм...100КОм. Еще более ослабить высокочастотную синфазную помеху можно, включив параллельно резисторам конденсаторы.

Рис. 3.84. Устранение насыщения дифференциального приемника с помощью резисторов

Дифференциальные приемники сигнала всегда дают более высокую помехозащищенность по сравнению с приемниками с одиночным входом, однако они требуют больше соединительных проводов и технически сложнее. Поэтому выбор между дифференциальным или одиночным входом может быть сделан только при рассмотрении конкретных условий применения и требований к системе. Промышленные приемники выпускаются как с дифференциальными, так и одиночными входами. Например, модуль ввода аналоговых сигналов NL-8AI фирмы НИЛ АП (подробнее см. pdf 1,2 Мб и [Денисенко]) позволяет программно устанавливать конфигурацию с 16 одиночными или 8 дифференциальными входами.

Нами было проделано экспериментальное сравнение величины помех для приемников с одиночным и дифференциальным входом. В качестве источника сигнала был выбран терморезистор сопротивлением 20 КОм, соединенный витой парой длиной 5 метров с приемником. В качестве дифференциального приемника был использован инструментальный усилитель RL-4DA200 и система сбора данных RL-8AI серии RealLab! фирмы НИЛ АП. Переход от одиночного включения к дифференциальному в данном случае уменьшает среднеквадратическое значение напряжения помехи в 136 раз [Денисенко]. Это объясняется тем, что усилитель с одиночным входом воспринимает без ослабления помеху, которая была ослаблена в дифференциальном усилителе благодаря его коэффициенту подавления синфазного сигнала.

В первом приближении можно сказать, что приемники с одиночным входом могут быть использованы, если источник и приемник сигналов разнесены на небольшое расстояние (до единиц метров), если сигнал источника предварительно усилен или имеет большую величину (более 1 В) и если земляные выводы источника и приемника соединены в одной точке коротким проводником с низким сопротивлением. Если хотя бы одно из этих условий не выполняется, следует использовать приемники с дифференциальным входом.


 

Паразитные связи и наводки.

Известны три вида паразитных связей:

1) емкостная;

2) индуктивная;

3) гальваническая.

Гальваническая связь или связь через сопротивление возникает, когда по одним и тем же цепям протекают токи разных источников сигналов. В этом случае происходит проникновение сигналов в не предназначенные для них элементы схемы. Сигналы, несущие конфиденциальную информацию, за счет гальванической связи могут проникать в цепи, имеющие внешний выход. Это создает предпосылки для утечки информации.

Паразитные индуктивные и емкостные связи представляют собой физические факторы, характеризующие влияние электрических и магнитных полей, возникающих в цепях любого функционирующего радиоэлектронного средства, на другие цепи в этом или иных средствах.

Паразитная индуктивная связь проявляется следующим образом. В пространстве, окружающем любую цепь, по которой протекает электрический ток I, возникает магнитное поле, постоянное или переменное с частотой изменения тока w. В соседних проводниках, находящихся в переменном магнитном поле, возникают эдс Е = IwМ, где М — взаимная индуктивность. Величина М пропорциональна индуктивности влияющих друг на друга элементов цепей и обратно пропорциональна расстояния между ними. Например, взаимо-индуктивность двух прямых медных параллельных проводников длиной 100мм и толщиной 0.02 мм при интервале между ними 2 мм составляет 0.07 мкГн, а при интервале 10 мм — 0.04 мкГн.

 

Емкостная паразитная связь возникает между любыми элемен­тами схемы: проводами, радиоэлементами схемы и корпусом. Емкостная паразитная связь возникает между любыми элементами схемы, прежде всего, между параллельно расположенными проводами, а также точками схемы и корпусом (шасси). Емкостная связь зависит от геометрических размеров элементов цепей и расстояния между ними. Например, емкость между двумя параллельными проводами длиной 100 мм и диаметром 0.1 мм уменьшается с 0.75 пф до 0.04 пф при увеличении расстояния между ними с 2 до 50 мм. Для проводов диаметром 2 мм эта емкость при тех же условиях больше и составляет 5-0.07 пф.

 

Из-за паразитных индуктивных и емкостных связей возникают паразитные наводки. Под паразитной наводкой понимается передача электрических сигналов из одного элемента радиоустройства в другой, не предусмотренная его схемой и конструкцией. Принципы паразитной наводки иллюстрируются рис. 3.

 

 
 

 

Рис. 3. Принципы паразитной наводки

Когда ток проходит по проводникам первой цепи (Ц1), вокруг них создается магнитное поле, силовые линии которого пронизывают проводники второй цепи (Ц2). В результате этого по цепи Ц2 потечет помимо основного еще и переходной ток, создающий помеху основному. Защищенность от взаимных помех оценивается так называемым переходным затуханием

Z12=10lgPC1/PH2, (1)

где PC1 и PH2 — мощность сигналов в 1-й цепи и наводки от них во 2-й цепи.

Переходное затухание для надежной защиты информации должно быть не менее величины 10lgPC/Pпр, где PC и Pпр — мощность сигнала с информацией и чувствительность приемника злоумышленника, перехватывающего наведенный сигнал.

Наводки создают угрозу безопасности информации в случае наводок на цепи, имеющие выход сигналов с подлежащей защите информацией за пределы территории организации. В этом отношении наибольшую угрозу создают наводки в проводах кабелей городской телефонной сети, радиотрансляции, электропитания от сигналов рядом расположенных кабелей внутренней АТС, звукофикации залов или помещений для совещаний, оперативной и диспетчерской связи. Кроме того, наводки даже очень малого уровня могут модулировать высокочастотный сигнал, распространяющийся за пределы организации в виде электромагнитной волны.

 







ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.