成豐線纜分享 | 光信號(hào)與電信號(hào)的轉(zhuǎn)換
來(lái)源:成豐線纜 編輯:swallow 2021-06-23 15:44:40 加入收藏
光信號(hào)發(fā)生器,是一種特殊的信號(hào)源,不僅具有一般信號(hào)源波形生成的能力,而且可以仿真實(shí)際電路測(cè)試中需要的任意波形。
在我們實(shí)際的電路的運(yùn)行中,由于各種干擾和響應(yīng)的存在,實(shí)際電路往往存在各種缺陷信號(hào)和瞬變信號(hào),如果在設(shè)計(jì)之初沒(méi)有考慮這些情況,有的將會(huì)產(chǎn)生災(zāi)難性后果。任意波發(fā)生器可以幫您完成實(shí)驗(yàn),仿真實(shí)際電路,對(duì)您的設(shè)計(jì)進(jìn)行全面的測(cè)試。
由于任意波形發(fā)生往往依賴(lài)計(jì)算機(jī)通訊輸出波形數(shù)據(jù)。在計(jì)算機(jī)傳輸中,通過(guò)專(zhuān)用的波形編輯軟件生成波形,有利于擴(kuò)充儀器的能力,更進(jìn)一步仿真實(shí)驗(yàn)。另外,內(nèi)置一定數(shù)量的非易失性存儲(chǔ)器,隨機(jī)存取編輯波形,有利于參考對(duì)比,或通過(guò)隨機(jī)接口通訊傳輸?shù)接?jì)算機(jī)作更進(jìn)一步分析與處理。有些任意波形發(fā)生器有波形下載功能,在作一些麻煩費(fèi)用高或風(fēng)險(xiǎn)性大的實(shí)驗(yàn)時(shí),通過(guò)數(shù)字示波器等儀器把波形實(shí)時(shí)記錄下來(lái),然后通過(guò)計(jì)算機(jī)接口傳輸?shù)叫盘?hào)源,直接下載到設(shè)計(jì)電路,更進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
電信號(hào)是指隨著時(shí)間而變化的電壓或電流,因此在數(shù)學(xué)描述上可將它表示為時(shí)間的函數(shù),并可畫(huà)出其波形。由于非電的物理量可以通過(guò)各種傳感器較容易地轉(zhuǎn)換成電信號(hào),而電信號(hào)又容易傳送和控制,所以使其成為應(yīng)用最廣的信號(hào)。
信號(hào)是反映消息的物理量,例如工業(yè)控制中的溫度、壓力、流量,自然界的聲音信號(hào)等,因而信號(hào)是消息的表現(xiàn)形式。人們所說(shuō)的信息,是指存在于消息之中的新內(nèi)容,例如人們從各種媒體上獲得原來(lái)未知的消息,就是獲得了信息??梢?jiàn)信息需要借助某些物理量(如聲、光、電)的變化來(lái)表示和傳遞,廣播和電視利用電磁波來(lái)傳送聲音和圖像就是最好的例證。
電信號(hào)
電子電路中的信號(hào)均為電信號(hào),一般也簡(jiǎn)稱(chēng)為信號(hào)。
生物學(xué)中電信號(hào)是神經(jīng)元上用來(lái)傳感的物理量。電信號(hào)是指隨著時(shí)間而變化的電壓或電流,因此在數(shù)學(xué)描述上可將它表示為時(shí)間的函數(shù),并可畫(huà)出其波形。信息通過(guò)電信號(hào)進(jìn)行傳送、交換、存儲(chǔ)、提取等。由于非電的物理量可以通過(guò)各種傳感器較容易地轉(zhuǎn)換成電信號(hào),而電信號(hào)又容易傳送和控制,所以使其成為應(yīng)用最廣的信號(hào)。
光信號(hào)怎么變成電信號(hào)
光電轉(zhuǎn)換器是一種類(lèi)似于基帶MODEM(數(shù)字調(diào)制解調(diào)器)的設(shè)備,和基帶MODEM不同的是接入的是光纖專(zhuān)線,是光信號(hào)。
千兆光纖收發(fā)器(又名光電轉(zhuǎn)換器)是一種快速以太網(wǎng),其數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)1Gbps,仍采用CSMA/CD的訪問(wèn)控制機(jī)制并與現(xiàn)有的以太網(wǎng)兼容,在布線系統(tǒng)的支持下,可以使原來(lái)的快速以太網(wǎng)平滑升級(jí)并能充分保護(hù)用戶原來(lái)的投資。目前,千兆網(wǎng)技術(shù)已成為新建網(wǎng)絡(luò)和改造的首選技術(shù),由此對(duì)綜合布線系統(tǒng)的性能要求也提高。由香農(nóng)定理知,信道帶寬與信道容量之間的關(guān)系為:C=Wlog2(1+S/N)(bps)(1) 式中C為信道容量,W為信道寬度,N為噪聲功率,S為信號(hào)功率,S/N表示信噪比。由(1)可知,可通過(guò)提高信道帶寬和信噪比兩方式來(lái)提高信道容量。目前可供選擇的支持高速網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的雙絞線有5類(lèi)、超5類(lèi)、和6類(lèi),其最大帶寬分別為100MHZ、100MHZ和200MHZ.由于千兆網(wǎng)雙絞線的布線標(biāo)準(zhǔn)802.3ab是基于使用4對(duì)5類(lèi)UTP制定的,而5類(lèi)UTP的帶寬范圍為1/100MHZ.因此,僅從帶寬角度而言,選則5類(lèi)雙絞線即可滿足千兆網(wǎng)應(yīng)用的要求。
再?gòu)男旁氡鹊慕嵌葋?lái)考慮,千兆網(wǎng)需同時(shí)使用UTP的四對(duì)電纜進(jìn)行高速并行數(shù)據(jù)傳輸,信號(hào)和噪聲分別線纜的下列特性參數(shù)有關(guān),這些參數(shù)是:衰減(AttenuaTIon):指信號(hào)沿鏈路傳輸?shù)臏p弱?;夭〒p耗(RL):由于線纜特性阻抗和鏈路接插件阻抗偏離標(biāo)準(zhǔn)值而導(dǎo)致的對(duì)發(fā)送信號(hào)功率的反射。近端串?dāng)_損耗(NEXT):類(lèi)似于噪音,是從相鄰的一對(duì)線上傳過(guò)來(lái)的干擾信號(hào)。這種串?dāng)_信號(hào)是由于UTP中鄰近的繞對(duì)通過(guò)電容或電感偶合過(guò)來(lái)的。
相鄰線對(duì)綜合串?dāng)_(Powersum):指在使用UTP四對(duì)線對(duì)同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)的環(huán)境下,其它三對(duì)線上的工作信號(hào)對(duì)另一對(duì)線線間串?dāng)_總和。設(shè)發(fā)送信號(hào)為T(mén),上述四個(gè)特性參數(shù)分別用A、R、NE、P表示,則:Singal(f)=f1(T、A)(2) Noise(f)=f2(R、NE、P)(3) 式(2)和(3)分別表示接收信號(hào)和噪音,兩式中的參數(shù)A、R、NE、P均為頻率f的函數(shù)。因此得到下列計(jì)算信噪比的兩個(gè)公式:由這兩個(gè)公式知,要提高信噪比,就要選擇A、R、N、P等各項(xiàng)參數(shù)優(yōu)良的UTP來(lái)提高S,降低N.類(lèi)別越高的UTP,上述各項(xiàng)參數(shù)離標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的極限值的富余量就越多,其性能越優(yōu)良。
由于5類(lèi)UTP的部分參數(shù)受施工質(zhì)量或環(huán)境的影響大,往往達(dá)不到布線標(biāo)準(zhǔn)的要求,超5類(lèi)UTP改進(jìn)了5類(lèi)UTP的上述缺陷。因此,超五類(lèi)及六類(lèi)UTP可以滿足信噪的要求。由于六類(lèi)UTP的性能憂于超五類(lèi),且六類(lèi)UTP還能滿足將來(lái)更高速的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,因此,在目前情況下應(yīng)首選六類(lèi)UTP及其配套的接插件,對(duì)此綜合布線系統(tǒng)的性能要求也提高。
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