¿Por qué el ISDN S0-Bus requiere resistencias de terminación?

Es un hecho bien conocido que ISDN S0-Bus debe terminar con resistencias de 100 ohmios para que coincida con la línea de transmisión. Este es el caso incluso para la instalación doméstica diaria con tramos de cable inferiores a 50 m. ¿Por qué esto es tan?

Algunos cálculos del dorso de la mano:

Según esto , ISDN tiene un ancho de banda de 80 kHz. Suponiendo propagación en el vacío, se deduce de c=f*lambda que la longitud de onda típica es de unos 3,8 km. Reduciendo esto por un factor de dos para tener en cuenta la longitud de onda más corta en los cables de cobre da 1,9 km.

Suponiendo que la interferencia debida a los reflejos del cable no sea perjudicial para las diferencias de ruta por debajo de lambda/10, esto significaría que para tramos de cable de menos de 150 m, no deberían ser necesarias resistencias de terminación.

Este claramente no es el caso sin embargo. ¿Dónde está el error en el razonamiento anterior?

Respuestas (2)

En pocas palabras: la vieja regla empírica de "no necesita terminación si la longitud del cable es inferior al xx% de la longitud de onda" no es una buena regla. Hay muchos casos en los que no se aplica y ISDN es sin duda uno de ellos.

La regla está mal, no ISDN.

Otra posibilidad (que no descarta lo dicho anteriormente) es que algunos estándares de señalización operen en lo que llamamos un "bucle de corriente". Básicamente es el cambio de corriente, no el cambio de voltaje, lo que codifica los datos. En estos estándares de señalización, la resistencia de terminación es lo que proporciona un camino para la corriente. Sin corriente, no se transmiten datos.

Actualizar:

Permítanme explicar por qué creo que la vieja regla está mal...

  1. La gente malinterpreta la regla. Piensan que "frecuencia" significa el reloj o la velocidad de datos, mientras que en realidad significa la frecuencia más alta en el espectro de la señal. Otras personas a menudo dirán cosas como "no es la velocidad de datos/reloj lo que importa, sino la velocidad de borde", lo cual es técnicamente correcto pero tampoco ayuda. Los pedantes entre nosotros señalarán que este es un problema con la persona, no con la regla, así que demándame.

  2. La regla asume que usted conoce el contenido de frecuencia de su señal. Para señales digitales con tasas de borde razonables, realmente no sabe esto. Además, dado que las buenas ondas cuadradas contienen un número infinito de armónicos, podría interpretar esto como que siempre necesita terminación. Por supuesto, poner terminación en cada señal es una tontería. El punto es que, para las señales digitales, la regla no brinda ninguna orientación útil sobre si se necesita o no la terminación.

  3. La regla asume que esta señal es la única señal importante. Es posible que la diafonía en esta señal acople el ruido a otra señal, y que agregar terminación (independientemente de la longitud de la traza) minimice esa diafonía.

Puede haber otras razones por las que esta regla general no funciona, pero eso es todo lo que tengo ahora.

"La vieja regla empírica está mal". Sí, pero por qué exactamente. De hecho, en muchas situaciones la regla general es correcta. Punto interesante sobre la señalización de bucle actual. Yo no estaba al tanto de esto. ¿Sabes si se aplica a ISDN?
@ArikRaffaelFunke Estoy 90% seguro de que ISDN es un bucle actual, pero ha pasado un tiempo desde que diseñé una interfaz ISDN y no tengo mis libros a mano en este momento. En cuanto a la regla general, agregué más a mi respuesta sobre eso.
Gracias por explicar por qué la regla general para los reflejos de la línea de transmisión no es útil para las señales digitales. Estaba considerando el efecto de la modulación en el contenido de frecuencia, pero la importancia de la "tasa de borde" se me escapó por completo... ¡Gracias de nuevo!

¿Sería debido a los niveles de voltaje exactamente definidos que vienen con la codificación 2B1Q?

Desde su página web proporcionada: Cada dibit tiene su amplitud de voltaje específica. Las combinaciones de dibit se ilustran en la siguiente tabla.

Dibit   Voltage     Symbol
00           -2.5V          -3
01           -0.833     -1
10           +2.5       +3
11           +0.833     +1

Es muy probable que el terminador influya en los voltajes.

Estaba considerando que el esquema de modulación modifica el cálculo. Esperaba que alguien pudiera explicar exactamente por qué y cómo.