Mikä on nykyinen silmukka?

Viestintäpiireissä virtasilmukka on sähköinen signalointimalli, joka käyttää virtalähdettä ja virran vastaanotinta. Jänniteilmoitusjärjestelmät käyttävät virta-jännite-muunninta ja etävirtavastaanotinta nopeiden tietojen lähettämiseen suuremmille etäisyyksille. Virtasilmukka voi käyttää eri virtatasoja analogiseen ja digitaaliseen viestintään. Analoginen virtasilmukka käyttää yleensä 4-20 milliampeerin (mA) signaalitasoa, joka vastaa analogista arvoa.

Sähköiset merkinantojärjestelmät vaihtelevat digitaalisten signaalien vaaditun nousu- ja laskuajan mukaan. Piirilevyn integroidut piirit käyttävät jänniteohjattua järjestelmää, joka soveltuu hyvin lyhyille etäisyyksille piirilevyn sisällä. Jänniteohjatussa piirissä vastaanotin tunnistaa jännitteen, joka on hyvin suoraviivainen, koska hajautettu induktanssi ja kapasitanssi ovat minimaaliset, mikä voi rajoittaa signaalin siirtoa. Kun jänniteohjaimen on lähetettävä syrjäiseen paikkaan, joka on yli muutaman metrin päässä, signaalin vastaanottamiseen kuluu aikaa eikä se välttämättä saavuta joissakin tapauksissa.

Digitaalisessa sarjaliikenteessä virtasilmukka voi käyttää mitä tahansa virran tasoa turvallisten rajojen sisällä. Johtosilmukoiden luonteesta johtuvat digitaalisten signaalien nykyiset tasot – “merkki/välilyönti” tai “yksi ja nolla” – ovat yleensä napaisuuden kääntöjä. Vertailussa sarjaliikenneväylät voivat käyttää differentiaalijänniteasemia, jotka käyttävät kierrettyä paria lähettääkseen yhden bitin kerrallaan, ja lähettääkseen yhden bitin, kaksi johtoa käytetään kaksipäisessä tai tasapainotetussa lähdössä.

Samankaltaisen sovelluksen virtasilmukka lähettää signaalijännitteeseen verrannollisen virtatason eikä lähetä jännitettä suoraan. Jännitteen taajuusmuuttajan lähettimen päässä olevan jännitteen on käsiteltävä useita tekijöitä. Näitä ovat ohjainpiirin lähtöimpedanssi, langan hajautettu induktanssi ja kapasitanssi sekä ulkoinen sähkömagneettinen melu.

Virtasilmukan nykyinen ohjain pystyy kompensoimaan johdon suorituskyvyn ja ulkoisen kohinan. Jos esimerkiksi virtasilmukan lähettimen on lähetettävä 12 mA etävastaanottimeen analogisen arvon osoittamiseksi, sama 12 mA on käytettävissä vastaanottimessa, vaikka johtimen vastus on muuttunut. Tämä johtuu ohjatusta virtalähteen periaatteesta, jossa lähde aikoo lähettää 12 mA. Jos silmukan ominaisuudet muuttuvat jopa melko nopeasti, tuloksena oleva virta on edelleen sama, koska ohjattava virtalähde säätää vastaavasti.