作者：徐杰　孟建新

    1 通信線路的絕緣設(shè)計方法

    rs-232的大噪聲（干擾）容限可使接口可靠工作，避免對由外部加到導(dǎo)線上的噪聲引起的數(shù)據(jù)錯誤。在一個充滿了電子噪聲的連接環(huán)境中，絕緣可以防止噪聲在連接電路之間的耦合。絕緣通過將一個電路分成一個個獨立的塊來進行工作。這些塊使用光和磁耦合來傳送能量和數(shù)據(jù)，而過濾掉大部分的噪聲。

    絕緣可以隔開地線、數(shù)據(jù)連接，或者把兩者都隔開。地線絕緣使得一個電路對電源震蕩和在被附近電路共用的地線中的噪聲有免疫能力。在長的連接中，地線絕緣還使得連接對從一端到另一端的接地電位差異有免疫能力。絕緣數(shù)據(jù)連接避免了噪聲在連接和它所連接到的電路之間的耦合。

    大多數(shù)的電路連接使用直接的辦法，例如焊點或者諸如螺母接線端或壓接這樣的機械連接。利用電鍍絕緣，一個電路的地線和信號線與其他電路沒有電阻通道，或者直接的接觸。相反，電路可以使用光或者磁耦合來傳輸能量和信號。絕緣還使得每個電路對另一個電路中的噪聲具有免疫能力。

    實現(xiàn)電鍍絕緣的一般方法包括使用變壓器來絕緣電源和使用光隔離器來隔離數(shù)據(jù)。在一個變壓器中，在線圈繞組之間的磁耦合使得主線圈中的電流在次線圈中產(chǎn)生電流。光隔離器通過光敏電阻以及釋放和探測可見或者紅外波段中的能量的光敏二極管的方式來傳輸能量。以類似的方式，一個光纖——光學(xué)接口將二個電信號轉(zhuǎn)換成在光纖中傳輸?shù)墓庑盘�，并且在接收器中將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。

    為了進行完全的絕緣，rs-232連接的每一端需要一個rs-232接口使用的一個絕緣的電源，以及一個絕緣的接口，用來穿過絕緣屏障傳輸信號。在rs-232連接中，sg是信號地。因為rs-232接收器讀取的是信號線和sg之間的電壓，一個sg上的噪聲脈沖就能導(dǎo)致接收器誤讀一個邏輯電平。

    在數(shù)字邏輯中，+5 v是對信號地以上5 v電壓的一個簡單說法。當(dāng)一個電路使用不只一個電源的時候，即使電源的接地線沒有相互絕緣，使接地通路保持獨立，減少了從一個通路耦合到另一個通路的噪聲。每個電源的接地線可以使用獨立的電線和電路板，只要在電源處連接到一起。

    含有模擬和數(shù)字電路的電路可以為每一種電路提供獨立的接地線，只在一個電源附近的點，連接這兩條通路。數(shù)字地線往往是有噪聲的，因為數(shù)字輸出在它們切換的時候產(chǎn)生了大電流，因此將它們和模擬電路分開就比較合理，這些模擬電路可能對微小的電壓變化比較敏感。

    1.1安全地線

    安全地線，或者保護地線，是1個大地地線連接，它通常是一個直徑很大的部分埋在地下的銅導(dǎo)線或者鍍銅管。1個電源插座上的3根導(dǎo)線中的1根就和安全地線相連，這個插座的另兩根導(dǎo)線是帶有220 v交流電壓的火線和1根零線，帶有220 v交流電的返回電流，零線連接到安全地線。這意味著所有建筑的電路零線通常在入口處有一個與建筑的連接。

    安全地線在出現(xiàn)故障的情況下提供了一個對地的低阻抗通路。例如，在很多電源中，有1個端點將安全地線和電源的底盤相連。如果底盤沒有接地并且1根松散的導(dǎo)線或者元件故障導(dǎo)致1個電壓源和底盤相接觸，這個底盤就可能攜帶高電壓。如果底盤接地了，電流就會沿著這個低阻抗通路流向大地直到保險絲熔斷，電路斷開。

    tia／eia—232標(biāo)準(zhǔn)中，有一個dce可以有1個可移動的跨接來連接sg和安全地線。實際上，dce和dte上的sg線經(jīng)常和一個安全地線相連。

    1.2大地地線

    一個安全地線是一個大地地線。因為任何電氣電路可以連接到大地地線，所以它往往不是一個安靜的、穩(wěn)定的參考，相反它可以攜帶大量的各種類型的噪聲�？梢援a(chǎn)生接地噪聲的因素包括設(shè)備開關(guān)切換、電源系統(tǒng)波動、電路故障、雷擊或者任何引起電流波動的事件。噪聲可以表現(xiàn)為傾角，尖峰脈沖，60 hz振動，或者任何形式的磁、電場變化。

    不同位置的大