реклама на сайте
подробности

 
 
 
Reply to this topicStart new topic
> Согласование коаксиальной линии
kt368
сообщение Jun 21 2012, 06:59
Сообщение #1


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 454
Регистрация: 13-10-10
Из: Киев
Пользователь №: 60 135



Здравствуйте! Есть необходимость передавать по коаксиалу аналоговые сигналы с полосой 10 МГц на расстояние пару метров. Подскажите, для согласования достаточно чтобы выходное сопротивление источника и входное сопротивление приемника сигнала было чисто активным и составляло 100 Ом? Нужно ли как-то учитывать погонную емкость кабеля? Я знаю, что волновое сопротивление уже её учитывает, но что-то в голове не складывается...
Заранее спасибо.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
XVR
сообщение Jun 21 2012, 08:35
Сообщение #2


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 123
Регистрация: 7-04-07
Из: Химки
Пользователь №: 26 847



Цитата(kt368 @ Jun 21 2012, 10:59) *
Подскажите, для согласования достаточно чтобы выходное сопротивление источника и входное сопротивление приемника сигнала было чисто активным и составляло 100 Ом?
Точнее должно быть равно волновому сопротивлению кабеля
Цитата
Нужно ли как-то учитывать погонную емкость кабеля?
Нет
Цитата
Я знаю, что волновое сопротивление уже её учитывает, но что-то в голове не складывается...
Почитайте http://www.twirpx.com/file/12599/ там подробно расписанно

Go to the top of the page
 
+Quote Post
Alexashka
сообщение Jun 22 2012, 09:45
Сообщение #3


Практикующий маг
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 634
Регистрация: 28-04-05
Из: Дубна, Моск.обл
Пользователь №: 4 576



Цитата(kt368 @ Jun 21 2012, 10:59) *
Здравствуйте! Есть необходимость передавать по коаксиалу аналоговые сигналы с полосой 10 МГц на расстояние пару метров. Подскажите, для согласования достаточно чтобы выходное сопротивление источника и входное сопротивление приемника сигнала было чисто активным и составляло 100 Ом? Нужно ли как-то учитывать погонную емкость кабеля? Я знаю, что волновое сопротивление уже её учитывает, но что-то в голове не складывается...
Заранее спасибо.

Не 100 Ом, а равное волновому сопротивлению кабеля (обычно делают наоборот -кабель подбирают под сопротивление портов прибора). Если все сопротивления равны, то сигнал передается без отражений, но появляется ослабление и задержка. Емкость учитывать не нужно.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
EUrry
сообщение Jun 23 2012, 07:05
Сообщение #4


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 218
Регистрация: 14-11-06
Из: Н. Новгород
Пользователь №: 22 312



Цитата(kt368 @ Jun 21 2012, 10:59) *
Я знаю, что волновое сопротивление уже её учитывает, но что-то в голове не складывается...

Для укладки в добавок к погонной емкости Сп учтите погонную индуктивность Lп, но лучше пусть ее учтет волновое сопротивление Zв=sqrt(Lп/Сп)


--------------------
Все не могут только сеять разумное, доброе, вечное: кому-то надо и пахать!
Природа не терпит пустоты: там, где люди не знают правды, они заполняют пробелы домыслом. © Бернард Шоу
Go to the top of the page
 
+Quote Post
kt368
сообщение Jun 25 2012, 20:04
Сообщение #5


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 454
Регистрация: 13-10-10
Из: Киев
Пользователь №: 60 135



А как ответить на такой дилетантский вопрос:
Как определить частоту, выше которой имеет смысл учитывать согласование/несогласование в линии передачи (например в коаксиальном кабеле)? Ведь если по нему гонять звуковой диапазон, то, наверно можно особо не париться с согласованием - например простое экранирование входных цепей усилителей НЧ.
И ещё вопрос: Можно ли нижеприведённую схему переделать для подключения к её выходу 50-и омного кабеля? По-идее нужно уменьшит сопротивление в цепи эмиттера выходного транзистора? до 50 Ом? Но тогда не получится на выходе схеми получить большую (несколько вольт) амплитуду сигнала, т.к. при этом через на выходном транзисторе будет рассеиваться слишком большая мощность - постоянный ток коллектора будет около 2В/50Ом=40мА, а для выбранного BFG67 это слишком много...

Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
=AK=
сообщение Jun 26 2012, 00:07
Сообщение #6


pontificator
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 055
Регистрация: 8-02-05
Из: страны Оз
Пользователь №: 2 483



Цитата(kt368 @ Jun 26 2012, 05:34) *
Как определить частоту, выше которой имеет смысл учитывать согласование/несогласование в линии передачи (например в коаксиальном кабеле)?

Рассуждения простые. Положим, вы подсоединили источник сигнала к одному концу кабеля, а принимаете сигнал на другом конце.
- Если кабель согласован на приемном конце, то сигнал, пришедший к приемнику, не сможет отразиться назад в кабель, поэтому вы будете принимать чистый, неискаженный сигнал.
- Если кабель не согласован на приемном конце, но согласован на стороне передатчика, то сигнал, дошедший до приемника частично отразится назад в кабель, добежит назад до передатчика, но вот здесь и затухнет и не сможет отразиться назад к приемнику. Поэтому вы опять будете принимать чистый, неискаженный сигнал.
- Если кабель не согласован на обоих концах, то сигнал будет частично отражаться назад в кабель каждый раз, когда добежит то конца кабеля. Поскольку сигнал отражается не полностью, и к тому же каждый раз добегает от одного конца кабеля до другого с некоторым затуханием, то он все больше и больше ослабевает после каждого отражения. Постепенно он затухнет настолько, что станет совершенно незаметен.

Так что для точного ответа на ваш вопрос необходимо знать, каково допустимое искажение (изменение амплитуды) сигнала на заданной частоте, насколько сильно отражается сигнал от несогласованных концов, какова длина кабеля и скорость распространения сигнала по нему, а также каково затухание в самом кабеле.

Go to the top of the page
 
+Quote Post
Ariel
сообщение Jun 26 2012, 04:40
Сообщение #7


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 820
Регистрация: 12-05-08
Из: Israel
Пользователь №: 37 440



если длна несогласованного кабеля меньше четверти длины волны, то сопротивление этого кабеля емкостное.
Вы можете оценить искажение сигнала для несогласованного кабеля приняв во внимание что задержка сигнала в коаксе составляет примерно 3nS/m. Период вашего сигнала 100nS, и на него наложится часть отраженного сигнала, задержанного на 6nS.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
kt368
сообщение Jun 26 2012, 06:10
Сообщение #8


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 454
Регистрация: 13-10-10
Из: Киев
Пользователь №: 60 135



Т.е. правильно ли я рассуждаю:
Есть схема, на выходе которой 10 МГц. Длинна волны 30м. Длинна кабеля 1...2 метра. Выход кабеля согласован со следующим каскадом (Rвх=50 Ом, Zв=50 Ом)
Теперь два случая:
1) выход схемы согласован с кабелем. В этом случае по кабелю передаётся неискаженный сигнал, кабель влияет только как линия задержки на 3 нс/метр.
2) выход схемы не согласован с кабелем. В этом случае, если не учитывать переотражения сигнала от концов кабеля, кабель является кроме линии задержки ещё и конденсатором, шунтирующим передаваемый сигнал на землю. Причём довольно неплохо (около 50 пФ/метр). Т.е. на частоте 10 МГц - хорошенько ослабит сигнал.
Но почему когда кабель согласован, то эта ёмкость не ослабляет сигнал (хотя конструктивно она же есть)?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
yakub_EZ
сообщение Jun 26 2012, 06:16
Сообщение #9


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 329
Регистрация: 6-12-08
Из: Москва
Пользователь №: 42 252



Цитата(kt368 @ Jun 26 2012, 10:10) *
Но почему когда кабель согласован, то эта ёмкость не ослабляет сигнал (хотя конструктивно она же есть)?

Потому что еще есть погонная индуктивность. Поэтому сигнал не шунтируется напрямую на всю емкость кабеля
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Alexashka
сообщение Jun 26 2012, 06:26
Сообщение #10


Практикующий маг
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 634
Регистрация: 28-04-05
Из: Дубна, Моск.обл
Пользователь №: 4 576



Цитата(kt368 @ Jun 26 2012, 10:10) *
Теперь два случая:
1)

2)

Есть еще и третий случай -когда передатчик несогласован, но выдает достаточную мощность в линию, а приемник как раз имеет на входе 50 Ом. Таким образом проблема большого тепловыделения в передатчике сглаживается, а отраженная волна в линии не возникает.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
XVR
сообщение Jun 26 2012, 07:44
Сообщение #11


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 123
Регистрация: 7-04-07
Из: Химки
Пользователь №: 26 847



Цитата(kt368 @ Jun 26 2012, 10:10) *
Т.е. правильно ли я рассуждаю:

Еще раз повторяю - почитайте http://www.twirpx.com/file/12599/ (и не обязательно с этого сайта, эта книга много где в сети есть) , там все расписанно самым подробным образом. И как надо согласовывать кабель, и когда его надо и когда не надо согласовывать. И когда он ведет себя как чистая RC цепь, а когда как линия передачи. И еще много много чего ...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
kt368
сообщение Jun 2 2013, 14:42
Сообщение #12


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 454
Регистрация: 13-10-10
Из: Киев
Пользователь №: 60 135



Снова вернулся к этой схеме и вопросу согласования с коаксиальным кабелем.
Для того чтоб согласовать 50-и омную линию по входу нужно, чтоб выходное сопротивление источника сигнала было тоже 50 Ом, верно?
Тогда правильно ли я мыслю относительно выходного сопротивления вышеприведенной схемы:
Выходное сопротивление истокового повторителя равно
Rип=1/gm = 250 Ом.
Выходное сопротивление всей схемы равно (ссылка, стр. 73)
Rвых = 8200 || ( (500+250) / 60) = 12.5 Ом.
Т.е. оно меньше, чем 50 Ом и перед ЛП нужно включить последовательный резистор в 37.5 Ом. Тогда если на выходе коаксиального кабеля поставить резистор в 50 Ом на землю, то линия будет согласована с двух сторон, так? И не будет заметно её погонной ёмкости (вернее она будет выражена через волновое сопротивление линии, с которым всё будет согласовано)?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
SmarTrunk
сообщение Jun 2 2013, 18:18
Сообщение #13


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 406
Регистрация: 22-05-11
Из: Москва
Пользователь №: 65 195



Сама идея кажется правильной.
Смущает высокое сопротивление R4, это может сильно ограничить амплитуду сигнала. Расчет может быть верным (не проверял) только для очень малого сигнала.

Проще использовать быстродействующие ОУ вроде LMH6643, им на выход можно сразу 100 Ом подключать (50 Ом резистор + 50 Ом нагрузка в виде кабеля).
Go to the top of the page
 
+Quote Post

Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 6th July 2025 - 15:13
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01484 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016