terminateur

Un terminateur est une résistance placée à l'extrémité d'une ligne de transmission pour absorber l'énergie qui, autrement, se refléterait le long de la ligne. Lorsqu'un signal électrique circule le long d'un fil ou d'un câble, il s'attend à trouver une impédance adaptée à l'extrémité éloignée. Si la ligne est ouverte ou mal adaptée, le signal rebondit, créant des réflexions qui corrompent les données, provoquent des oscillations et gaspillent de l'énergie. Un terminateur dont la résistance est égale à l'impédance caractéristique de la ligne (généralement 50 ohms, 75 ohms ou 120 ohms selon l'application) absorbe cette énergie réfléchie sous forme de chaleur et arrête net les réflexions.

Les terminateurs sont essentiels dans les circuits haute fréquence et les longues lignes de transmission où les vitesses de signal approchent la vitesse de la lumière et où la longueur physique de la ligne devient comparable à la longueur d'onde du signal. Dans les systèmes d'alimentation, les terminateurs apparaissent sur les câbles de commande, les lignes de communication et l'instrumentation distribuée. En télécommunications, ils sont standard sur les câbles coaxiaux et les paires torsadées. La résistance elle-même est généralement un élément à film ou à couche épaisse conçu pour la puissance qu'il dissipera; un terminateur typique peut être une résistance de 1/4 de watt montée sur un connecteur ou en ligne dans un câble.

Sans terminateur, une impulsion de signal rebondissant sur une ligne non terminée peut provoquer de multiples réflexions entre la source et la charge, créant une oscillation amortie visible sur un oscilloscope sous forme de dépassement et d'oscillations. Ce n'est pas seulement une nuisance : dans les bus de données et l'électronique de puissance, les réflexions peuvent corrompre les niveaux logiques, déclencher de faux événements de commutation et réduire la marge signal/bruit en dessous des limites acceptables. Dans les systèmes SCADA et les relais de protection, les réflexions sur les lignes de communication peuvent retarder ou déformer les signaux de commande, risquant un mauvais fonctionnement.

Types et placement des terminateurs

Un terminateur parallèle connecte la ligne à la masse et aux rails d'alimentation simultanément, tirant un courant constant et dissipant une puissance continue; c'est simple mais gaspilleur si la ligne est inactive. Un terminateur série se situe entre la source et la ligne, réduisant l'impédance de la source pour correspondre à la ligne; il dissipe moins de puissance mais offre moins d'amortissement. Les terminateurs de Thévenin utilisent un diviseur résistif pour terminer à une tension à mi-chemin entre les niveaux logiques. Pour les signaux AC ou les lignes vidéo, une seule résistance à la masse suffit. Pour les paires différentielles et les câbles à paires torsadées, la terminaison doit être appliquée symétriquement aux deux conducteurs.

Le terminateur est placé aussi près que possible de l'extrémité éloignée de la ligne. Sur un câble de 100 mètres ou plus transportant des signaux de commande à des fréquences MHz, même un court tronçon de retour vers l'armoire est important; le terminateur se place au connecteur de l'appareil, et non à une boîte de jonction intermédiaire. Dans la communication bidirectionnelle, les deux extrémités de la ligne peuvent nécessiter des terminateurs, créant un diviseur résistif qui atténue le signal. L'impédance caractéristique de la ligne dépend de sa géométrie, de son diélectrique et de l'espacement des conducteurs; elle est spécifiée par le fabricant du câble et doit être mesurée ou calculée avant de choisir une valeur de terminateur.