нестыковки между HyperLynx и реальностью, сравниваем моделирование и реальные измерения Опции

[vleo]

Подключаем к генератору наносекундных импульсов (Г5-78) коаксиальный кабель (в комплекте) длинной 109 см до входа хорошего осциллографа (да, были приборы в наше время...) и далее отрезок кабеля RG58 A/U длинной 316 см

Всякому студенту первого курса будет ясно, что время прохождения импульса по кабелю длинной 3.16 м туда и обратно, принимая коэффециент замедления за 66%, будет равно 3.16 / 0.299 *2 / 0.66 == 32 нс

Осциллограф тоже считает 31.6 нс (обратим внимание на точность соответствия)

А HyperLynx дает .... 26.9 нс

Не гоаоря уже о том, что без нагрузки в 400 ом, и затухания в этом моделируемом "кабеле" нет...

А я знаю людей, которые молятся на результаты моделирования в этом софте... подгоняют какие-то наносекунды... да - особенно для DDR 1/2/3 это прикольно - ошибка на 7 нс...

Картинки пралагаются.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[avesat]

Подключаем к генератору наносекундных импульсов (Г5-78) коаксиальный кабель (в комплекте) длинной 109 см
...

109 см = 43 inch а на схеме 65 ???

[vleo]

109 см = 43 inch а на схеме 65 ???

109 см / 2.54 см/дюйм == 43 inch

у меня первый отрезок был установлен 65 inch, потому что я подбирал длину на реальную задержку между вторым и третьим импульсом.

Чтобы на эту тему не говорить - прикрепляю результат HyperLynx c отрезками 43 дюйма и 123 дюйма.

Также убираю нагрузку - то есть результат моделирования схемы строго соответствующей физическому включению.

Также результаты фактического измерения первого и 2го кабеля - сопротивление и емкость.
1ый кабель - 108 pF, 50 mOhm центр жила, 60 mOhm оплетка,
2й кабель - 305 pF, 113 mOhm, 61 mOhm оплетка,

Налицо серьезное расхождение в емкости.

Еще меньще соответствия реальной картинке так.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[atlantic]

Кажется я понял в чем трабл несоответствия, все дело в попугаях : )

отрезок кабеля RG58 A/U длинной 316 см

принимая коэффециент замедления за 66%

у вас RG58A/U - 66%, а в HL видимо забито RG58U ~ 66% , а в RG58A/U ~ 80 %.
Все дело в одной букве. Попробуйте подставить туда RG58U вместо RG58A/U, наверно все тогда совпадет.
зы
(как определить какой же все-таки у вас тип(марка) кабеля это - ?)

[rvk]

1

Сообщение отредактировал rvk - Dec 14 2008, 21:23

[vleo]

Кажется я понял в чем трабл несоответствия, все дело в попугаях : )
у вас RG58A/U - 66%, а в HL видимо забито RG58U ~ 66% , а в RG58A/U ~ 80 %.
Все дело в одной букве. Попробуйте подставить туда RG58U вместо RG58A/U, наверно все тогда совпадет.
зы
(как определить какой же все-таки у вас тип(марка) кабеля это - ?)

Мне кажется, какая-то презумпция виновности меня имеет место.... :-) На мой взгляд проблема в HyperLynx-е. В лучшем случае - неряшливо введены параметры кабелей. В худшем... вообще, все неверно считает.

Во вторых - что есть схоластика? Это попытка рассуждениями решить проблему, которая позволяет экспериментальную проверку.

Я пробовал устанавливать и RG58U, и RG58A/U - разница невелика.

Повторю - емкость измеренная сильно отличается от того, что показывает HyperLynx. Согласимся, то геометрия кабеля задана строго, эпсилон сильно не меняется у полиэтилена (или из чего сделан в RG-58 A/U) - почему такое расхождение в емкости?

Что касается вопроса - как же все таки определить тип кабеля? Не знаю, у меня IQ маловат для такого.. Но, может быть, наличие на кабеле надписа RG58A/U как-то может помочь решить этот вопрос? :-)

Кстати - в Менторе 2005 SP3 как я вижу уже нет HyperLynx... это жжжжж, может быть неспороста?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[atlantic]

надписа RG58A/U как-то может помочь решить этот вопрос? :-)

Думаю , что если нет рядом другой надписи: "написаному верить", то нет : ). Прежде всего надо определиться , что входит в определение марки кабеля, я думаю, что по такой маркировке на кабеле можно определить только основные параметры: волновое и тип жилы (U - сплошная, A - витая) а "скорость кабеля" нужно уточнять по спецификации на кабель (Manufacturer P/N), скорее всего ваш кабель китай-сарай, по идее еще должна быть фирменная маркировка производителя(P/N), в соответствии с которым можно определить остальные параметры.
http://www.tessco.com/products/displayProd...p;subgroupId=10
По таблицам видно, что скорость варьируется от 66% до 85% в зависимости от материалов. Так что кол-во подсортов RG58, как копченой колбасы в Баварии, белый низ черный верх, с перламутровыми пуговицами итд. Что касается HL, я им к сожалению не владею, но думаю, что где-то должны быть определены(задаваться) параметры кабеля. Можно констатировать, что в диалоге HL на кабель не хватает параметра скорости(VOP), затухания(loss)хотя наверно они косвенно могут быть вычислены - что не очень удобно. Вернее не хватает задаваемого списка выбора Manufacturer P/N кабеля, в соответствии с которым будут определены точные параметры.

ps

Также результаты фактического измерения первого и 2го кабеля - сопротивление и емкость.
1ый кабель - 108 pF, 50 mOhm центр жила, 60 mOhm оплетка,
2й кабель - 305 pF, 113 mOhm, 61 mOhm оплетка,

если не секрет чем меряли, или пересчитали ?

у меня первый отрезок был установлен 65 inch, потому что я подбирал длину на реальную задержку между вторым и третьим импульсом.

хотел полюбопытствовать, про физическую природу 3 и 4 импульса, и как длина первого отрезка на это влияет?

[avesat]

Повторю - емкость измеренная сильно отличается от того, что показывает HyperLynx. Согласимся, то геометрия кабеля задана строго, эпсилон сильно не меняется у полиэтилена (или из чего сделан в RG-58 A/U) - почему такое расхождение в емкости?
...

Эти параметры зависят от производителя.

Прикрепленные файлы

 678_708.pdf ( 625 килобайт ) Кол-во скачиваний: 357

 

[fill]

Я пробовал устанавливать и RG58U, и RG58A/U - разница невелика.

Не понял, что значит невелика , при установке RG58U вы не получили ваши 32нс
?

Кстати - в Менторе 2005 SP3 как я вижу уже нет HyperLynx... это жжжжж, может быть неспороста?

Он есть во всех новых версиях PADS, а для EE поставляется отдельно , т.к. в EE есть свой ICX_pro.

[atlantic]

2 fill, как и где можно задать custom(user defined) параметры кабеля ? Вот в чем вопрос.

[fill]

2 fill, как и где можно задать custom(user defined) параметры кабеля ? Вот в чем вопрос.

[vleo]

Да, точно, мне IQ не хватило, чтобы понять, что если на кабеле написано RG58A/U, то это не значит, что это RG58A/U, а на самом деле это RG58U согласно HL... однако.... когда я поставил тип RG58 - то все стало сходиться. Единственно - мне КАЗАЛОСЬ - что я пробовал, но, видимо, это был глюк у меня. Sorry.

Честно сказать, таблица не очень убедительная - там довольно экзотические кабели, у меня же простой, из далеких времен, то есть для прокладки ethernet-а кабель. Диэлектрик - полиэтилен. То есть скорее всего фактор замедления 66%. Зато документ от avesat 678_708.pdf очень полезный - но он и подтверждает, что RG58A/U это указание только на многожильность, но отнюдь не на тип диэлектрика.

Измерял я приборами E7-22, у него точности по индуктивности не хватает, но, думаю, емкость и милиомы он довольно точно измеряет.

Вы меня подвигли включить "этклонный" прибор - E7-8, и вот что я получил (второй кабель теперь тоже поставлен как RG58 и имеет 36 mOhm, 295 nH, 103 pF)

1й кабель (из комплекта к Г5-78)

108.5 pF, 54 mOhm (жила), 34 mOhm (оплетка), 24mOhm и 1.3 uH (замкнуты жила и оплетка)

заметим хорошее совпадение по емкости (5%), непонятно что по сопротивлению, и огромное расхождение по индуктивности (в 4 раза)

2й кабель (с маркировкой RG58A/U)

300.3 pF, 116 mOhm (жила), 63 mOhm (оплетка), 42 mOhm, 3.2 uH

ну тут, похоже что все же в HL под R имеется в виду сопротивление жилы, индуктивность опять расходится в 4 раза примерно.

заметим отличное совпадение с HL по емкости (295.1 pF - 2%)


3й кабель (такой же маркировкой RG58A/U - но длинный и без разъемов на концах, что значительно облегчает и уточняет измерения)
длина (столь велика, что и в самом деле проще измерять параметры кабеля и потом ее высчитывать)
15.55m (610 дюймов)
1.492 nF (2% опять)
550 mOhm (жила) , 314 mOhm (оплетка),
18.2 uH

А что дает HL - 1.463 nF, 513 mOhm, 4.18 nH

Тут я понял, что под L подразумевается "последовательная" индуктивность, то есть жила, потом переход на оплетку, потом - обратно. Таким образом можно мои цифры делить на 4. Но на самом деле, так как индуктивность оплетки и жилы не равны... то лучше бы я мерил как положено.

Перемерив при последовательном включении - 4.8 nH.

Кстати, волновое сопротивление sqrt(L uH / C nF / 1000)

--------------------------------------------------

О природе 3го импульса
Вообще-то импульс всего один - он проходит от генератора мимо осциллографа, потом отражается от разомкнутого конца кабеля, потом проходит мимо осциллографа, потом доходит до генератора, где опять отражается, потому что... генератор имеет сопротивление не 50 Ом, а больше, когда на выходе 0В, проходит мимо осциллографа и т.д.

Интересно, это у меня с дефектом Г5-78 (что было бы не удивительно - глючный прибор), или это конструктивная особенность?

Не понял, что значит невелика , при установке RG58U вы не получили ваши 32нс
?

Когда Вы подсказали - то получил! Чудеса! Сам вроде ставил, но не получал.... Спасибо.

Спасибо, также, за инструкцию, как под свой кабель подстравать.

Но все равно вопрос теперь остается - почему при моделировании амплитуда 1го и 2го импульса равны, а на реальном измерении - ощутимо снижается. Цифры по сопротивлению кабеля у меня не так уж сильно расходятся измеренные и по HL.

[slog]

Честно сказать, таблица не очень убедительная - там довольно экзотические кабели, у меня же простой, из далеких времен, то есть для прокладки ethernet-а кабель. Диэлектрик - полиэтилен. То есть скорее всего фактор замедления 66%

Кстати, во времена когда я ковырялся с ВЧ, этот кабель для эзернета не рассматривался даже как ВЧ кабель, настолько они были дерьмовые.

[vleo]

Эти параметры зависят от производителя.

Спасибо за интересный документ. Однако - из него довольно четко следует, равно как и из общей теории, что коэфф. замедления получается 0.66 для большинства кабелей с изоляцией из полиэтилена. А уж это можно понять довольно легко, разрезав кабель.

Повторю, что после установки типа кабеля RG58U временные параметры модели и реального измерения стали совпадать. Однако в отношении затухания совпадение нет - несмотря на то, что измеренные и предлагаемые в модели HL параметры сопротивления кабеля ® примерно равны (около 100 мОм), смоделировать такое же затухание получается только если добавить резистор в целых 20 Ом последовательно (в 200 раз больше). Ясно, что это мало соответствует реальной ситуации. Можно предположить, что это потери в диэлектрике, или в разъемах, но опять же - что-то многовато получается. Практически амплитуда импульса падает на 25% после первого отражения. HL ничего похожего не предсказывает. Могу только предположить, что ЭМ энергия излучается при отражении от конца кабеля, или в процессе прохождения импульса.

Попробую измерить теперь на 15м кабеле, и на отрезке в половину длины. Но буду признателен за соображения.

[atlantic]

Практически амплитуда импульса падает на 25% после первого отражения. HL ничего похожего не предсказывает

У вас на осциллографе вход 1M и 7pf ?, а в модели 10.0K и похоже нет емкости на вх. осцprobe.?

[vleo]

У вас на осциллографе вход 1M и 7pf ?, а в модели 10.0K и похоже нет емкости на вх. осцprobe.?

Феноменально! Все сошлось! С реальной картинкой.

Даже выброс в промежутеке.

HyperLynx rulez....

Но все-таки - согласно HyperLynx RG58U - это кабель с полиэтиленовой изоляцией (epsilon около 2.4), а RG58A/U - это кабель со вспененной изоляцией (epsilon ближе к 1.5)

На самом деле это делеко не так. Согласно документу присоединенному в этой ветке выше, на стр. номер 678 (и изучению интернета на тот же предмет), U означает сплошной центральный проводник, а A/U - означает многожильный. Изоляция при этом может быть разной.

А в HL решили так обозначить тип диэлектрика - отсюда и возникли нестыковки по задержкам.

Так что как обычно бывает - половина вины внешняя, половина - на моей совести :-) Но теперь все моделируется точно.

Спасибо всем, кто подсказал. И я бы разработчикам HL рекомендовал как-то изменить обозначения типов кабелей, а то я не первый, думаю, кто на это налетел.

Кстати, во времена когда я ковырялся с ВЧ, этот кабель для эзернета не рассматривался даже как ВЧ кабель, настолько они были дерьмовые.

Ну, в 40е-50е годы это был кабель, сделавший революцию вэлектронике. Не так уж он плох - конечно, кабель с серебренной сплошной центральной жилой и вспененным диэлектриком имеет меньшие потери. Правда.... если на него наступить как следует...

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Kompot]

Подключаем к генератору наносекундных импульсов (Г5-78) коаксиальный кабель (в комплекте) длинной 109 см до входа хорошего осциллографа (да, были приборы в наше время...) и далее отрезок кабеля RG58 A/U длинной 316 см

Всякому студенту первого курса будет ясно, что время прохождения импульса по кабелю длинной 3.16 м туда и обратно, принимая коэффециент замедления за 66%, будет равно 3.16 / 0.299 *2 / 0.66 == 32 нс

Осциллограф тоже считает 31.6 нс (обратим внимание на точность соответствия)

А HyperLynx дает .... 26.9 нс

Не гоаоря уже о том, что без нагрузки в 400 ом, и затухания в этом моделируемом "кабеле" нет...

А я знаю людей, которые молятся на результаты моделирования в этом софте... подгоняют какие-то наносекунды... да - особенно для DDR 1/2/3 это прикольно - ошибка на 7 нс...

Картинки пралагаются.

А с каких это пор генератору наносекундных импульсов (Г5-78) соответствует модель "idealgen50ohm" ?
У него там небось и разъем на выходе имеется? И с емкостью и индуктивностью? Вы хоть раз заглядывали внутрь IBIS моделей?
Вопросы, как понимаете, риторические.

А вообще с программами моделирования всегда так - они точны настолько, насколько точны модели.
Hyperlynx предоставляет Вам очень удобный инструмент. А вот пользоваться им надо уметь. Есть тут например деятели, кто плат наразводил с компонентами из Eagle. А потом микросхемы на посадочные места не встают. Они же и представить не могли, что "RG58 и RG58 - это две большие разницы".

Как говаривал классик, нечего не зеркало пенять, коли ...руки кривые.

Ну и под занавес: лично я очень доволен результатами моделирования. Расчетная и реальная картина совпадает практически полностью.

[vleo]

А с каких это пор генератору наносекундных импульсов (Г5-78) соответствует модель "idealgen50ohm" ?
У него там небось и разъем на выходе имеется? И с емкостью и индуктивностью? Вы хоть раз заглядывали внутрь IBIS моделей?
Вопросы, как понимаете, риторические.

Я полагаю, что Вы не смотрели в мою модель под названием idealgen50ohm. Может быть эта модель и не хороша, но, результаты моделирования совпали в конечном счете. Именно моей модели.

И что за .... про IBIS в данном случае? Откудя я его возьму на Г5-78? Я бы и сам хотел знать. То, что я предположил, работает неплохо.

Вы может быть не читали всю ветку, а если читали, то не поняли? Можете еще раз прочитать.