Каково влияние несимметричных сигналов на проводники витой пары?

По сути, я использую только один проводник каждой витой пары.

Фактически, вы используете 2 проводника. Один проводник витой пары, а другой не указанный вами, который возвращает ток, или является опорным напряжением. Он будет там, даже если вы не знаете, где он находится в данный момент.

Есть ли в кабеле проводник заземления или контур заземления от передающего конца к принимающему? Или это другой провод в витой паре.

Если это заземляющий проводник в кабеле, и он работает нормально, чтобы разделить его между несколькими цепями без особых перекрестных помех, тогда все в порядке. Другой избыточный проводник, скрученный с ним, не должен создавать особых проблем, будь то оставленный открытым или параллельный с сигнальным проводником, если частота достаточно низкая.

Если это случайный контур заземления, то это почти всегда плохо. Вы должны знать, где ваше возвращение.

Если это другой проводник в паре, то вы будете использовать его на дальнем конце в качестве опорного для сигнала, подключив оба проводника к дифференциальному приемнику. Это изолирует сигналы от внешних сигналов и пары друг от друга. Это лучший способ сделать это.

Я пытаюсь отправить несколько несимметричных сигналов по некоторым из этих проводников на частоте 12,5 МГц. По сути, я использую только один проводник каждой витой пары.

Во-первых, перекрестные помехи будут проблемой, если вы не балансируете неиспользуемый проводник в каждой витой паре. Эти перекрестные помехи возникают из-за межпарной емкости.

Чтобы углубиться в детали, вам нужно думать об одной витой паре как о трансформаторе (игнорируя сложность отражений). Посмотрите на эту схему: -

Это показывает, как несимметричный драйвер может управлять витой парой. Обратите внимание на контролируемые импедансы Rs на передающем конце. Это обеспечивает сбалансированный импеданс на передающем конце. Если бы резисторы R не использовались в заземленном проводе («холодном»), возник бы дисбаланс импеданса, и шум, проникающий в кабель, создавал бы дифференциальный сигнал, который можно было бы обнаружить в приемнике.

Это самый простой и правильный способ управлять витой парой от несимметричного драйвера. Однако выход драйвера может начать получать более высокий импеданс на более высоких частотах, и что люди делают, так это подключают заземляющий конец Rs к драйверу, идентичному тому, который помечен как «линейный выход». Он по-прежнему может управлять постоянным сигналом земли, но обычно он будет передавать противофазный сигнал для улучшения отношения сигнал-шум.

С несимметричным драйвером, описанным выше, действие трансформатора в витой паре гарантирует, что сигнал в A будет обратным сигналу в B.

Таким образом, обязательно, чтобы «неиспользуемый» провод в каждой витой паре был заземлен через Rs. У этого есть еще одно преимущество — поскольку напряжения переменного тока, появляющиеся в точках A и B, противофазны, это будет частично верно на большей части кабеля. Это означает, что перекрестные помехи электрического поля между парами также значительно уменьшаются. Вот почему кабель с несколькими витыми парами имеет разное расстояние между витками для каждой пары. По этой же причине телефонные столбы довольно часто меняли местами пары проводов:

Кроме того, из-за инверсии сигнала из-за правильного подключения передающего конца токи в каждом проводе в паре «противоположны», таким образом, в значительной степени достигается магнитный баланс, и это также снижает проблемы перекрестных помех между парами.

Следующая проблема заключается в том, как вы терминируете принимающую сторону, когда у вас есть только односторонний приемник. Вы должны подключить оба конца к местной земле/экрану с одинаковым импедансом, чтобы получить все преимущества. Учитывая, что вы не детализировали свою схему, я не собираюсь строить догадки.