Якщо по проводах передається постійний струм або низькочастотна напруга, як з силових проводах побутової електромережі, то головну роль грає опір проводів Опір одного метра проводу, обумовлений його перетином (або діаметром) і матеріалом (мідь або алюміній), основний параметр для визначення, чи підходить ця лінія для звязку

Велике чи маленьке опір в 1 Ом

Якщо опір одного метра проводу 1 Ом, то при підключенні лампочки в 100 Вт, яку ви встановлюєте, скажімо, в сараї, розташованому на відстані 100 м від силового щитка ви отримаєте таку картину:

Рис 292 Підключення навантаження на відстані 100 м

У програмі Qucs, використовуючи поняття діючого значення, ми можемо замінити джерело змінної напруги джерелом постійної напруги

Як визначилися елементи схеми Провід завдовжки 100 м має опір 100 Ом Лампочка 100 Вт має опір: P = U2 / R, R = U2 / P, R = 484 Ом

Рис 293 Моделювання попередньої схеми

У підсумку на лампочці напруга близько 180 вольт, а на проводах розсіюється потужність, розігріваючи дроти, близько 20 Вт А якщо включити в сараї обігрівач потужністю 1000 Вт

У такий простий лінії звязку доводиться враховувати і ще один параметр – опір ізоляції Скажімо, 1 Мом – великий опір Для зєднання лампочки з щитком опору ізоляції проводів вистачить Але в автомобілі, де до свічки запалювання підходить напругу в десятки кіловольт, такий опір ізоляції може виявитися занадто маленьким Двигун не буде працювати Провід в автомобілі піддаються сильній трясці, сильному перепаду температур, і ізоляція проводів розтріскується, в тріщини може потрапляти сажа, ізоляція проводів погіршується

Наведені вище приклади відносяться, скоріше, до ведення електрика Але, зєднуючи гучномовець з підсилювачем, ви опиняєтеся в тій же ситуації, що описана вище, і додається і ще одне – великий опір проводів низькочастотного гучномовця може призводити до того, що він буде погано демпфовані, тобто, схильний до спотворення звуку власними коливаннями дифузора у відсутності сигналу Підключаючи харчування віднесеного далеко пристрої без урахування падіння напруги на проводах, ви отримуєте нестійку роботу пристрою, яка може залежати від зовнішніх факторів, заважаючи швидко виявити причину несправності

Зєднання таких пристроїв як мікрофон і підсилювач, про що ви, мабуть, знаєте, схильне ще одному впливу – впливу перешкод Динамічний мікрофон розвиває напругу в кілька мілівольт Провід від мікрофона можуть розташовуватися поруч з силовими проводами На звязок мікрофона і підсилювача діє наведене від силових проводів напруга Величина наведеної напруги порівнянна з напругою сигналу Щоб уберегти мікрофонні дроти від такого роду шумів застосовують екрановані дроти Екран, зєднаний із загальним проводом (землею), зменшує дію перешкод Але наявність перешкод варто враховувати, коли ви поєднуєте рознесені пристрою Як і мікрофон, так і датчик температури піддаються наведенням Якщо з мікрофоном ви застосовуєте екрановані дроти, то підключаючи датчик температури до АЦП, ви можете забути про екранованому проводі

Екранований провід допомагає захисту проводів з сигналом маленького напруги від перешкод Але сам екранований провід додає проводу додатковий параметр, ємність

Довга лінія коаксіального кабелю (екранований провід з центральною жилою) давно застосовується для зєднання антени з телевізором Але ємність цього кабелю призводить до того, що на високих частотах сигнал через ємності кабелю загасає швидше, ніж на більш низьких робочих частотах телевізора Щоб якось зменшити вплив цього ефекту поряд з антеною встановлюють підсилювач, а вхідний каскад телевізора доповнюють автоматичним регулюванням посилення (АРУ)

Властивостями екранованого кабелю володіє і такий різновид проводів для зєднання електронних пристроїв, як кручена пара Звиваючи дроти довгої лінії, отримують ефект екранування Такі кручені дроти раніше застосовували в телефонних кабелях Сьогодні цей вид проводів широко застосовують у компютерних мережах

Але компютерні мережі працюють з імпульсними сигналами Втім, не тільки вони Так відеосигнал телевізора, що має робочу смугу частот 0-6 МГц, теж імпульсний Екранований провід і вита пара, обслуговуючи імпульсні сигнали, може вносити свої спотворення сигналу

Рис 294 Дія довгої лінії на імпульсний сигнал

Нижній сигнал на осцллограмме відправляється одним пристроєм, а верхній сигнал отримує інший пристрій Схожу картину ми отримували, коли нам був потрібний сигнал для перевірки радіоприймача Але тоді він був корисний А зараз він шкідливий Щоб якось боротися з такими спотвореннями сигналів при передачі їх від пристрою до пристрою, лінії передачі обмежують відстанню Так довжина проводів для звязку компютера при використанні СОМ-порту обмежена 10-12 метрами Довжина проводів від мережевої карти компютера до концентратора мережі обмежена декількома десятками метрів

Другий спосіб поліпшення передачі імпульсних сигналів – це узгодження лінії Екранований кабель і вита пара мають власне хвильовий опір Екранований кабель випускаю, наприклад, 50і-омний і 75И-омний І навіть розєми, часто це BNC, тобто з хвильовим опором 50 і 75 Ом Вита пара має хвильовий опір

120 Ом На кінцях довгих ліній встановлюють кінцеві пристрої, термінатори, з резисторами, мають опір, рівний хвильовому опору лінії

Рис 2905 Погоджена лінія звязку

Узгодження лінії покращує передачу сигналів Неузгоджені лінії звязку, лінії звязку зібрані з проводів з різними характеристиками, наприклад, лінія починається кручений парою, а продовжується коаксіальним кабелем, піддаються ще одному ефекту: сигнал може відбиватися від неоднорідностей лінії, повертатися до джерела і знову відбиватися На приймальній стороні зявляються відбиті сигнали Ви можете побачити їх, якщо подібну лінію використовуєте для передачі відеосигналу на телевізор На екрані зявляються контурні повтори

Окрім звязку електронних пристроїв проводами застосовують, ми вже знайомі з цим, передачу інфрачервоних сигналів Сьогодні пульти телевізорів не тільки відправляють команди, але приймають і відповідь від телевізора Так що, навіть у цьому випадку можна говорити про звязок електронних пристроїв І компютерні мережі (і будь-які цифрові) все частіше використовують оптоволокно і світлові імпульси для звязку

Ми використовували радіоканал для звязку генератора тестового сигналу і радіоприймача Радіоканал часто використовують для управління авіамоделями

Таки чином, сьогодні найбільш уживані канали звязку – це провідні, оптичні та радіоканали Кожен з них має свої переваги і свої недоліки, які слід враховувати при виборі методу звязку своїх пристроїв

Джерело: Гололобов ВН, – Самовчитель гри на паяльнику (Про електроніці для школярів і не тільки), – Москва 2012