¿Cómo puedo demostrar el acoplamiento magnético y capacitivo en un cable STP en SPICE?

A continuación se muestra una fuente flotante acoplada a un amplificador de instrumentación a través de un cable blindado trenzado:

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En aras de mostrar efectos a algunas personas mediante simulación, quiero agregar un voltaje de modo común, un efecto de acoplamiento magnético y un efecto de acoplamiento capacitivo al cable para imitar el escenario real. Hasta ahora traté de agregar un modo común como se muestra a continuación:

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¿Cómo se puede modificar el circuito final para que también se demuestre el acoplamiento magnético y de capacidades?

Editar:

Es correcto este modelo:

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¿Quizás pueda calcular algunos números aproximados sobre la cantidad de acoplamiento que espera y luego modelar esto con condensadores lumínicos e inductores acoplados?
Quiero decir, los números no importan, pero no conozco la topología para simular. Por cierto, no tiene que ser complicado como con las tapas de los inductores si es difícil. Sería suficiente si puedo agregar ruido con una fuente de voltaje y corriente en ese cable STP.
simplemente agregar algo de capacitancia entre las dos líneas podría ser suficiente para simular los efectos de acoplamiento. Pero tenga en cuenta que está modelando solo una línea diferencial, que no sufrirá un acoplamiento capacitivo en el sentido clásico (diafonía), sino que verá un condensador que podría reducir su ancho de banda. El acoplamiento capacitivo que causa la diafonía es un problema cuando tiene varios pares que transportan señales diferentes, y la señal de un par se "fuga" en otro.
Es por eso que necesito un modelo más completo. Un modelo con modo común, acoplamiento magnético y capacitivo. Por ejemplo, no sé si agrego una fuente de ruido, también debe agregarse a la línea de protección.
En mi caso, no estoy seguro de que haya diafonía. Es solo un cable STP a 10 metros de otros cables. El cable tiene 1 par 1 blindado.
Y hay 3 líneas en este caso, no 2. HI LOW y Shiled.
Quizás considere agregar algunos detalles más a su pregunta sobre qué es exactamente lo que necesita y no requiere de su modelo, así como qué es exactamente lo que está tratando de modelar. La diafonía no es ruido en el sentido de que no es aleatorio sino predecible, al menos si sabe cuáles son las señales en las otras líneas. (La vectorización de ADSL hace un amplio uso de este hecho). Y también. asegúrese de que el sistema realmente tenga diafonía: si solo tiene un par dentro de un escudo, es posible que no tenga ningún problema de diafonía (después de todo, esa es la idea completa detrás del escudo y las señales diferenciales)
Este tipo de cable: rubimages-liberty.netdna-ssl.com/hi-res/22-1P-EZ.png desde una fuente plana hasta un hardware de adquisición de datos.
Eso no parece ser un cable STP, pero es solo un cable de 3 conductores. Pero como ya dije, sin más información de qué es exactamente lo que desea modelar, no podemos ayudarlo. Un modelo es tan bueno como sus parámetros de entrada, y si no sabe cuáles son esos parámetros de entrada con precisión, no está modelando nada, solo está agregando cosas a un esquema.
Puede leer sobre lo que haré, lea esta pregunta: electronics.stackexchange.com/questions/350799/… Pero como dije, solo necesito que el ruido sea interferido en el cable STP, olvídese de los detalles. La fuente está flotando.
La magnitud de nosie tampoco importa. Los números no importan. Solo para mostrar el efecto en Simulación.

Respuestas (1)

Puede agregar acoplamiento magnético de interferencia a cada línea usando tres inductores y un acoplador llamado "k". Dos inductores se colocan en serie con cada línea y el tercero es impulsado por una fuente independiente de ruido o interferencia. "k" es un componente en todas las herramientas de especias y define el factor de acoplamiento (0 a 1) entre el inductor accionado y los dos inductores en serie. Así es como he hecho el acoplamiento de ruido en el pasado.

Los valores del inductor deben ser decenas de nano henry a cientos de nano henry normalmente para este tipo de simulación.

El acoplamiento capacitivo requiere un condensador desde cada línea hasta un punto activado. El punto accionado es una fuente de voltaje de interferencia a tierra.

Al igual que con los dos anteriores, si la impedancia en cada línea (o conectada a cada línea) es ligeramente diferente, se obtiene un acoplamiento diferencial y un acoplamiento de modo común.

Gracias por la respuesta voy a probar estos. Pero hay dos cosas que tal vez podría comentar: 1-) ¿Al menos es correcto mi modelo para el voltaje de modo común? Si es así lo mantendré. 2-) Como puede ver, el amplificador es un inAmp y, según tengo entendido, dado que el inAmp tiene una gran impedancia de entrada, las resistencias de salida no necesitan ser iguales porque la resistencia de fuente a tierra para cada línea está dominada por los búferes del inAmp. Si es correcto, ¿por qué se usa cable trenzado? Si la impedancia de línea está dominada por el inAmp y no nos importa la impedancia de la fuente, ¿por qué nos importa la torsión?
Por eso quiero simular y ver si el desequilibrio magnético tiene efecto en la salida.
1) tu modelo está bien. 2) Debe modelar la capacitancia de la línea, por lo que debe usar quizás 50 - 100 pF por metro agrupado y estos dominarán sobre la impedancia de entrada InAmp. 3) Los giros se utilizan para cancelar un campo magnético que intenta impregnar el cable; en efecto, el único voltaje inducido neto es el que se encuentra sobre el área delimitada por un giro. Este es un gran tema y está mucho más allá del alcance de la pregunta original y hay muchas respuestas a esto en este sitio.
Oh, creo que entendí lo que quieres decir. Para 10 metros, la capacitancia se convierte en 1000pF, lo que significa que de 1/(2*pi'f*C) y si la reactancia de 50 Hz, Xc se convierte en 3MegOhm. Entonces, para mí, esto significa que la resistencia de salida de la fuente puede despreciarse por el dominio de los búferes, pero no podemos descuidar el desequilibrio capacitivo. Espero entender lo que quisiste decir (?)
Por favor, vea también mi edición. Traté de dibujar lo que mencionaste como modelo agrupado para el acoplamiento magnético y de tapa. C1 C2 C3 son para acoplamiento de tapa. L1 L2 L3 se acoplan a través de L4. ¿Es esto mejor?
Pondría los condensadores después de los inductores, es decir, en el lado InAmp. De hecho, podría dividirlos a ambos lados de los inductores para hacer redes pi individuales por conductor. Aparte de eso, se ve bien.
¿Es esto lo que quieres decir, verdad?: i.stack.imgur.com/7yMVG.png
Verifique ese circuito: parece que tiene cortocircuitos en algunos lugares que no son intencionados.
Por favor, ayuda, ¿podría hacer un dibujo para esa pi o parte del cableado capacitivo? Encontré los cortos pero luego el circuito no tiene sentido.
Su primer intento de agregar capacitores es el más cercano y correcto: simplemente mueva las terminales inferiores en cada uno de C1, C2 y C3 después de sus respectivos inductores. No tengo idea de qué salió mal durante el proceso de dibujo en su esquema final. Tengo este tipo de momentos de vez en cuando, pero lo atribuyo a mi edad LOL.
No estoy seguro, pero tal vez te refieres a esto i.stack.imgur.com/wOLUs.png ?
Sí, parece correcto y, cuando haya realizado una evaluación al respecto, puede pensar en aplicar condensadores a ambos lados de cada inductor agregado para formar una red pi. Eso significa que 6 condensadores en total se alimentan de Vcapacitive_noise.
Mi última oportunidad e intento: i.stack.imgur.com/ITHEE.png ?
Correcto, pero ahora cada condensador tiene la mitad del valor para la misma longitud de línea.
¿Cómo puedo demostrar el acoplamiento magnético y capacitivo en un cable STP en SPICE?
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