Optikai adatátvitel alapok - 4.rész
Füle Sándor, 2002.03.08
A hálózat építőkockái
Mivel a jelforrások és a célállomások elektronikus berendezések, a technika mai állapotában az optikát csak átvitelre használjuk. (Jóslatok szerint ez nem lesz mindig így...) Szükség van tehát olyan konverterre, melynek egyik oldalára a rézkábelt, másikra az optokábel(eke)t kötjük. A jobboldali képen egy legegyszerűbb konverter látható. Általában soros vonalak, egyszerű buszok esetén használatosak ezek.
Figyeljük meg, hogy a réz-oldalon egy csatlakozó van, az opto-oldalon kettő, külön az adás, külön a vételi üvegszál számára. Mivel az opto oldali teljesítmény és a belső intelligencia ezen eszköznél kicsi, a 9 pólusú csatlakozóról kapja a tápot is.
Műszaki paraméterek
Protokoll:
Első a kiválasztásnál, hogy az átviteli módnak megfelelő eszközt keressünk. (RS-232, RS-485, ProfiBus, InterBus, ControlNet, Ethernet, stb...)
Opto csatlakozó:
Ha rövidebb távolságra akarunk átvinni, polimer (50 m) vagy HCS (500 m) kábelt célszerű (ár miatt) használni. Ezekhez álalában FSMA csatlakozókat használ az ipar. Hosszabb távolság esetén üvegszál (GOF) válik szükségessé, itt már célszerűbb lehet a kisebb csillapítású ST (BFOC) csatlakozó választása.
Hullámhossz:
Emlékezzünk rá, hogy az olcsó POF kábelek a 660 nm-es ablakban rendelkeznek kis csillapítással, így rövid szakaszok esetén ez a helyes választás.
Adóteljesítmény:
Az opto-oldali adás teljesítménye fontos, mivel az áthidalható távolság egyik fő befolyásolója. Általában dBm-ben adják meg, erre hamarosan kitérünk.
Érzékenység:
Szintén az áthidalható távolság miatt fontos a vevőoldalon elvárt minimális jelszint, ugyancsak dBm-ben megadva.
Átviteli sebesség:
Vannak tipusok, melyek egyetlen sebességen működnek, vannak melyek DIP- kapcsolókkal beállíthatóak különböző sebességekre, és vannak, melyek automatikusan beállnak.
Üzemmódok:
Lehet félduplex vagy teljes duplex. A félduplex azt jelenti, hogy a készülék vagy ad, vagy vesz (mint egy kihangosítós mobiltelefon). A fullduplex egyszerre tud adni és venni.
Egyebek:
Tápfeszültség, áramfelvétel, működési hőmérséklettartomány, galvanikus leválasztás (táptól), bittévesztés mennyisége, stb...)
Még egyszer a deciBel-ről
Az előző részből (is) tudhatjuk, hogy a dB mindig egy hányados logaritmusa. Ez azért előnyös, mert így az átviteli lánc tagjainak erősítéseit-csillapításait csak össze kell adnunk, és megkapjuk a kimeneti jelteljesítményt. Ha pl. mW-ban számolnánk, osztogatni-szorozgatni kellene. Nem sokat segít rajtunk, ha valamire azt mondjuk: -3 dB, ha nem tudjuk mihez képest. Az opto technikában a viszonyítási alap:
0 dB = 1 mW
Ha tehát azt mondjuk egy jel szintjére (teljesítményére) az opto technikában hogy -3 dB, az azt jelenti, hogy:
log(Pmért / 1 mW) = -0.3             ebből: Pmért / 1 mW = 0.501             tehát: Pmért= 0.501 mW
Számolgassunk!
Legyen a feladat egyszerűen egy 1.5 Mbps sebeségű Profibus kapcsolat létesítése egy PC és egy PLC között, melyek egymástól 500 m távolságra vannak. A távolság miatt - ha csavart érpáron vinnénk - maximum 187.5 kbps lehetne a sebesség. Megoldás: Opto átvitel.
Jobboldali ábránkon grafikusan követhető a jelszint alakulása az átviteli lánc mentén.
A 3 dB "rendszertartalék" megmaradása nagyon fontos, hiszen számtalan olyan tényező van, mely járulékos csillapítást okozhat. Ilyenek:
- Adó vagy vevő szennyeződése
- Kábel gyári anyaghiba
- Kábelfektetéskor apró sérülés
- Csatlakozó gyengébb kivitelezése...
A következő részben a busztopológia kialakításával foglalkozunk.
|