DIO-32HS (PXI-6533) のケーブル終端処理方法

ハードウェア: Digital I/O (DIO)>>High-Speed>>AT-DIO-32HS

問題: DIO-32HS / PXI-6533ボードにSH-68-68D1ケーブルを接続する際，推奨される終端処理方法（ターミネーション）を教えて下さい。ケーブル終端に表れるオーバーシュートや反射の対策を行うためです。また，DIO-32HS / PXI-6533出力のスルーレートはどの程度でしょうか。


解決策: 効果的にターミネーションを行うためには，SH68-68-D1ケーブルの様な均一な特性を持つ伝送路が必要となります。SH68-68-D1はツイストペア線（より対線）を使用しており，各々の信号線とグラウンド線がペアになっています。この構造により，均一な伝送路となります。

DIO-32HS (PXI-6533) の出力スルーレートや出力インピーダンス，またSH68-68-D1の特性インピーダンスの仕様は正式に公開しておりません。概要は以下の通りです。
- 入出力バッファ: DIO-32HS (6533) はスルーレート調整機能を内蔵した，24mA出力可能なドライバを用いています。TTLレベル動作のCMOSデバイスです。出力インピーダンスは20Ω以下の低インピーダンスです。入力インピーダンスは基板上の抵抗器により決定され，制御ラインで2.2kΩ以上，データラインが100kΩ以上です。
- スルーレート: 終端での波形の乱れを防ぐため，出力回路により自動的に調整されます。負荷により立ち上がり/立ち下がり時間が異なりますが，2.75nsから4.5ns程度です。
弊社が推奨するターミネーションの方法は，ファースト・ショットキーダイオード (SBD) を用いてオーバーシュートをクランプする方法です。オーバーシュートを電源側に，アンダーシュートをグラウンド側に逃がします。詳細については，ハードウェアのマニュアルをご参照ください。（NI 653X User ManualのD-8ページに図があります）
ボードにはクランプ用のダイオードが内蔵されているため，入力で使用する場合はターミネーションは不要です。このようにダイオードを用いるため，入出力インピーダンスやケーブルの特性インピーダンスに留意する必要はありません。

注意:
純抵抗によりプルアップ/プルダウン抵抗を用いたターミネーションは，出力電流の増加を招くために推奨しておりません。
例として終端抵抗値が90Ωであった場合，信号の反射抑制には効果がありますが，2.4Vにして27mAもの電流が流れます。DIO-32HS (6533) の出力電流は最大24mAです。
伝送路に直列に抵抗器を入れる方法についても，ケーブルとボードの間に抵抗値を持たせることになるため，推奨いたしません。

また，ターミネーションが必要になる伝送周波数も，特に規定することはできません。仮に極端に速度が遅い場合や1点のみの出力であったとしても，ターミネーションが適切でなければ，5Vを遙かに超えるオーバーシュートが発生する場合があります。

ケーブルが長くなるほどターミネーションが重要になります。SH68-68-D1には0.4mの物も用意されておりますので，ターミネーションが難しく反射やオーバーシュートを軽減したい場合には採用をご検討ください。

関連リンク: 653X User Manual SH68-68-D1シールドケーブル

添付:





報告日時: 11/05/1998
最終更新日: 06/28/2005
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