Che cos'è un loop corrente?
Nei circuiti di comunicazione, un loop di corrente è uno schema di segnalazione elettrica che utilizza una sorgente di corrente e un ricevitore di corrente. I sistemi di segnalazione di tensione utilizzano il convertitore corrente-tensione e un ricevitore di corrente remoto per inviare dati ad alta velocità su distanze maggiori. Un loop di corrente può utilizzare diversi livelli di corrente per comunicazioni analogiche e digitali. L'anello di corrente analogico utilizza solitamente un livello di segnalazione da 4 a 20 milliampere (mA) che corrisponde a un valore analogico.
Gli schemi di segnalazione elettrica variano a seconda dei tempi di salita e discesa richiesti dei segnali digitali. I circuiti integrati su un circuito stampato utilizzano lo schema a tensione, che è adatto per distanze molto brevi all'interno di un circuito stampato. In un circuito pilotato da tensione, il ricevitore rileva una tensione molto semplice poiché vi è un'induttanza e una capacità distribuite minime che possono limitare il trasferimento del segnale. Quando un driver di tensione deve inviare a una posizione remota, che si trova a più di qualche metro di distanza, il segnale impiega tempo per raggiungere il ricevitore e in alcuni casi potrebbe anche non raggiungere il ricevitore.
Per le comunicazioni seriali digitali, il loop corrente può utilizzare qualsiasi livello corrente entro limiti di sicurezza. Gli attuali livelli dei segnali digitali dovuti alla natura dei circuiti - "mark / space" o "one and zeros" - sono generalmente inversioni di polarità. In confronto, i bus seriali possono utilizzare convertitori di tensione differenziali che utilizzano una coppia twistata per inviare un bit alla volta e per inviare un singolo bit, verranno utilizzati due fili in un'uscita doppia o bilanciata.
Il loop di corrente in un'applicazione simile invierà un livello di corrente proporzionale alla tensione del segnale e non invia direttamente la tensione. Qualsiasi tensione all'estremità del trasmettitore di un convertitore di tensione dovrà occuparsi di diversi fattori. Questi includono l'impedenza di uscita del circuito di pilotaggio, l'induttanza distribuita e la capacità nel filo e il rumore elettromagnetico esterno.
Il driver corrente in un loop di corrente è in grado di compensare le prestazioni del filo e il rumore esterno. Ad esempio, se un trasmettitore ad anello di corrente deve inviare 12 mA al ricevitore remoto per indicare un valore analogico, gli stessi 12 mA saranno disponibili nel ricevitore anche se la resistenza del filo è cambiata. Ciò è dovuto al principio della sorgente di corrente controllata in cui la sorgente intende inviare 12 mA. Se le caratteristiche del loop cambiano anche abbastanza velocemente, la corrente risultante è sempre la stessa poiché la sorgente di corrente controllata si regola di conseguenza.