Приложение В (обязательное). Методы измерения устойчивости к общим несимметричным помехам для симметричного сигнала и портов управления, предназначенных для подключения кабелей, общая длина которых в соответствии со спецификацией производителя может превышать 10 м; частоты от 50 Гц до 10 кГц

Приложение В
(обязательное)

Методы измерения устойчивости к общим несимметричным помехам для симметричного сигнала и портов управления, предназначенных для подключения кабелей, общая длина которых в соответствии со спецификацией производителя может превышать 10 м; частоты от 50 Гц до 10 кГц

В.1 Введение

В настоящем приложении установлены два метода испытаний, необходимых для определения характеристик помехоустойчивости симметричных сигналов и портов управления различного вида при воздействии низкочастотных общих несимметричных помех. Целью данных методов испытания является измерение устойчивости к заданным испытательным сигналам, а не измерение степени подавления общих несимметричных сигналов (common Mode rejection ratio), которая установлена в функциональных стандартах, например в EN 60286.

В конфигурации 1 имитируется емкостная связь мешающего сигнала с аппаратурой, в конфигурации 2 - магнитная связь.

Типы сигналов и портов управления определяются следующим образом:

- BP 1 - симметричные аудиовходы, за исключением входов, предназначенных для прямого подключения к коммутируемой телефонной сети общего пользования (PSTN) и подобным линиям;

- BP 2 - простые симметричные порты управления (например, для датчиков положения переключателя);

- BP 3 - симметричные видеовходы, входы цифровых данных или порты управления (например, последовательные интерфейсы RS 422 или RS 485), за исключением входов, предназначенных для прямого подключения к коммутируемой телефонной сети общего пользования и подобным линиям;

- BP 4 - симметричные входы, предназначенные для прямого подключения к коммутируемой телефонной сети общего пользования и подобным линиям.

Примечание - Метод испытания для портов, отнесенных к типу BP 4, в настоящем приложении не установлен. Рекомендации по данному вопросу будут приведены в соответствующем стандарте ETSI или CENELEC.

При включении вышеуказанного примечания в EN 55103-2:1996 соответствующие рекомендации в стандартах ETSI отсутствовали.

В настоящее время дополнительная информация имеется в наличии.

Для обеспечения ясности вышеуказанного примечания применяется следующее объяснение.

Допускается применять в настоящем стандарте в качестве обязательных требований рекомендации, установленные в ETSI EG 201 188, при отсутствии обоснованной альтернативы.

В ETSI EG 201 188 установлены значения затухания преобразования общего несимметричного напряжения (longitudinal conversion loss, LCL).

Содержание подраздела 9.2 ETSI EG 201 188 приведено ниже.

9.2 Симметрия относительно земли

Симметрию относительно земли в точке подключения сети (NTP) измеряют как значение затухания преобразования общего несимметричного напряжения (LCL). Значения LCL не должны превышать значений, приведенных в таблице 4 (на переходной частоте применяют большее значение).

Таблица 4 - Требования к симметрии относительно земли

Частота, Гц	Значение LCL, дБ
50	40
200-600	40
600-3800	45

Примечание 1 - Известно, что этот параметр затруднительно измерить в точке подключения сети (NTP). Его следует рассматривать в качестве цели при проектировании оборудования подающего сигналы в NTP (где он может быть измерен), а также при выборе кабеля (медные пары кабеля должны иметь достаточно высокую степень симметрии).

Примечание 2 - Приведенные в таблице 4 значения соответствуют указанным в рекомендациях ITU-T Q.552 [ITU-T Recommendation Q.552 Transmission characteristics at 2-wire analogue interfaces of digital exchanges (Характеристики передачи на 2-проводных аналоговых интерфейсах цифровых станций)], за исключением того, что полоса частот была расширена для применений с передачей речи и данных на звуковых частотах.

В рекомендациях ITU-T Q.552 установлен метод измерения, пригодный для полосы частот, указанной в EG 201 188 (EN 55103-2:2009/IS1:2012).

В.2 Термин и определение

В настоящем приложении используется следующий термин с соответствующим определением.

В.2.1 симметричный порт (balanced port): Порт, заявленный изготовителем как симметричный.

В.3 Методы испытаний

В.3.1 Выбор метода испытаний

Выбор подходящего метода испытаний может быть сделан в зависимости от типа порта на основе таблицы В.1.

Таблица В.1 - Выбор метода испытаний

Тип порта	Метод испытаний и конфигурация
BP 1	В.3.2
BP 2	В.3.2
ВР 3	В.3.3
BP 4	Ссылка на стандарт ETSI

В.3.2 Испытательная установка 1

Необходимая аппаратура:

- вольтметр звуковых частот (см. 7.2);

- генератор сигналов в полосе частот от 50 Гц до 10 кГц;

- испытательный интерфейс, представленный на рисунке В.1.

Примечания

1 Переключатель S₁ должен обеспечивать стабильный контакт и малое контактное сопротивление (менее 30 мОм).

2 Все электронные компоненты с постоянными номиналами должны быть высокостабильными с отклонениями не более  1 %.

3 Применяемые резисторы должны быть металлопленочными, а конденсаторы - слюдяными.

Рисунок В.1 - Испытательный интерфейс для испытательной установки 1

В.3.2.1 Установка и калибровка

a) Включают испытательный интерфейс в калибровочную схему, представленную на рисунке 2 HD 483.2 (см. рисунок В.2), где R_in = 600 Ом   0,1 %, и подключают вольтметр для измерения напряжения U₂. Сопротивления резисторов R₂/2 должны быть равны 300 Ом. Несогласованность сопротивлений R₂/2 должна быть не более

,

где - разность значений сопротивлений,

CMRR - ожидаемая или измеренная степень подавления общих несимметричных сигналов для испытуемого порта на частоте испытания, дБ.

Устанавливают частоту генератора звуковых сигналов 10 кГц и подходящий уровень сигнала, настраивают переменные резистор \/_R1 и емкость V_С1 так, чтобы минимизировать напряжение U₂. Теперь испытательный интерфейс откалиброван.

b) Отключают калибровочный контур и подключают испытательный интерфейс ко входу рассматриваемого порта как показано на рисунке В.1. Устанавливают уровень сигнала звукового генератора на входе испытательного интерфейса (U_in) равный минус 20 дБu.

Примечание - Экран подключаемого кабеля соединяют, как правило, с клеммой заземления испытуемого сигнального порта/порта управления. Если такое соединение не предусмотрено, экран следует присоединить к корпусу испытуемой аппаратуры. Если аппаратура не имеет ни заземления, ни такого соединения, ее размещают на проводящей пластине заземления, к которой необходимо присоединить заземляющий обратный провод испытательного интерфейса.

Рисунок В.2 - Схема калибровки для испытательной установки 1

В.3.2.2 Процедура испытания

Изменяют частоту генератора от 50 Гц до 10 кГц, чтобы убедиться, что значение U_in остается постоянным на уровне, указанном в перечислении b) В.3.2.1, а также убедиться, что функциональные характеристики испытуемой аппаратуры продолжают удовлетворять критерию функционирования во время испытания.

В.3.3 Испытательная установка 2

Настоящий метод испытаний применим ко всем симметричным портам, за исключением симметричных портов, предназначенных для присоединения к коммутируемой телефонной сети общего пользования (PSTN) или подобным линиям.

Испытательный сигнал подают в контур общих несимметричных сигналов, включающий в себя испытуемую аппаратуру с ее цепью заземления, испытуемый порт, интерфейсный кабель, вспомогательное оборудование, подключенное к порту с его заземлением. Допускается использовать имитатор, имеющий характеристики вспомогательного оборудования.

Используют два варианта испытаний:

- вариант 1, при котором #в котором испытательный сигнал прикладывают через изолирующий трансформатор, включенный последовательно с цепью заземления испытуемой аппаратуры [см. рисунок В.3 а)];

- вариант 2, при котором испытательный сигнал подают на кабель, присоединенный к испытуемому порту, через трансформатор инжекции тока [см. рисунок В.3 b)].

Использование варианта 1 допустимо только в случае, когда испытуемая аппаратура может быть сконфигурирована таким образом, что путь возврата общего несимметричного сигнала не будет проходить через испытуемый порт.

В.3.3.1 Общие требования к испытаниям

Порты для проведения испытаний выбирают в соответствии с 7.3 и подвергают воздействию испытательного сигнала с уровнем по В.3.3.4. Если изготовитель рекомендует конкретный тип кабеля для подключения к аппаратуре, то следует при испытаниях использовать рекомендуемый тип кабеля. Длина используемого кабеля должна быть не менее 1 м. Вспомогательное оборудование или имитатор должны нагружать порт(ы), к которому (которым) они присоединены, в соответствии с рекомендациями изготовителя.

В.3.3.2 Испытательное оборудование

Необходимо, чтобы испытательное оборудование удовлетворяло следующим требованиям:

- генератор сигналов должен работать на частотах от 50 Гц до 10 кГц и поддерживать необходимый уровень напряжения в соответствии с требованиями, установленными в В.3.3.4;

- двухобмоточный трансформатор тока с коэффициентом трансформации 1:n и известной частотной характеристикой (для варианта 1) или трансформатор тока с коэффициентом трансформации 1:n и известной частотной характеристикой (для варианта 2);

- вольтметр звуковых частот с высоким входным сопротивлением;

- подходящее вспомогательное оборудование (или имитатор), которые нагружают и/или питают испытуемый порт, и другое вспомогательное оборудование, необходимое

- для обеспечения нормальной работы аппаратуры;

- интерфейсный кабель для испытуемого порта в соответствии с рекомендациями изготовителя.

В.3.3.3 Испытательная установка

В.3.3.3.1 Вариант 1

Данный вариант используют только в том случае, когда испытуемая аппаратура изолирована от земли и если имеется один контур общих несимметричных сигналов, включающий в себя испытуемую аппаратуру.

Испытательная схема приведена на рисунке В.3 а).

Испытательный сигнал подают в цепь последовательно с заземлением испытуемой аппаратуры. Испытуемый порт подключают к вспомогательному оборудованию (или имитатору). Сопротивление общей несимметричной цепи между вторичной обмоткой трансформатора и вспомогательным оборудованием минимизируют путем соединения вспомогательного оборудования и вторичной обмотки трансформатора с общей точкой заземления.

В.3.3.3.2 Вариант 2

Испытательная схема показана на рисунке В.3 b).

Испытательный сигнал подают через индуктивную связь в кабель, соединяющий между собой испытуемый порт и вспомогательное оборудование (или имитатор). Сопротивление общей несимметричной цепи между испытуемой аппаратурой и землей, а также между вспомогательным оборудованием (или имитатором) минимизируют путем соединения всех внешних проводящих частей в общей точке и запитывания вспомогательной и испытуемой аппаратуры от одного источника электропитания (если возможно).

В.3.3.4 Процедура испытания

Трансформатор подключают к генератору испытательного сигнала через выравнивающую цепь, показанную на рисунке В.4, или используют иную цепь, обеспечивающую ту же амплитудно-частотную характеристику и зависимость сопротивления от частоты на вторичной стороне трансформатора. Значения U и R₁ на рисунке В.4 выбирают так, чтобы при коротком замыкании точек Х-Х ток через сопротивление R₁ составлял 0,2/n, А. Важно чтобы сопротивление R₁ составляло по крайней мере, 16 n² Ом для обеспечения отклонений частотной характеристики тока в пределах + 0/- 0,5 дБ на частоте 10 кГц. Например, действующее значение выходного напряжения генератора испытательного сигнала составляет 100 В, при этом цепь из последовательно соединенных резистора R₁ сопротивлением 4500 Ом и шунтирующей цепочки, состоящей из индуктивности 6,48 мГн и резистора 20,25 Ом, будет обеспечивать необходимый уровень испытательного сигнала для идеального трансформатора с коэффициентом трансформации тока 1:9.

Затем подают сигнал с заданными испытательными уровнями и оценивают функционирование испытуемой аппаратуры в соответствии с критерием, приведенным в таблице 1. Метод испытаний разработан таким образом, чтобы можно было автоматизировать измерения с качанием частоты; но если метод с качанием частоты не используется, то следует проводить измерения на достаточном количестве частот в заданной полосе, чтобы обеспечить надежность в выполнении критерия функционирования во всей указанной полосе частот.

В процессе испытания необходимо контролировать и поддерживать постоянство напряжения на клеммах генератора испытательного сигнала.

Неотъемлемой особенностью этого метода испытания является то, что вспомогательное оборудование (или имитатор) испытывает те же воздействия, что и испытуемая аппаратура. Испытатель должен гарантировать, что любые отмеченные изменения в функционировании обусловлены только испытуемой аппаратурой.

а) Испытательная схема для варианта 1

b) Испытательная схема для варианта 2

Рисунок В.3 - Испытательные установки

Рисунок В.4 - Выравнивающая цепь