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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Leitungslänge bei Datenübertragunskabeln


Autor: Hannes Miklautsch (Gast)
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Hallo Leute!

Ich weis, das diese Frage jetzt nicht mit Mikrocontrollern oder
praktischer Elektronik zu tun hat, aber weis, dass sich hier ziemlich
kluge Leute aufhalten ;)

Nun aber zu meiner Frage:
Warum dürfen eigentlich Kabel bei verschiedenen Schnittstellen wie z.B.
Firewire eine Maximallänge von 4.5m haben?

Mein Lehrer hat gesagt, dass bei einer höheren Leitungslänge mit der
Reflexion zutun hat, da die Schnittstelle nicht mehr unterscheiden
kann, ob diese Nachricht versendet, oder empfangen wurde...

Kann mir hier jemand genauere Informationen geben bzw. kennt jemand
gute Links zu diesem Thema, denn es könnte meine Maturafrage sein ggg

Autor: Daniel M. (usul27)
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Mit grösserer Leitungslänge steigen Kapazität und Induktivität der
Leitung. Das Signal wird dadurch abgeschwächt und Signalflanken werden
immer runder, bis irgendwann nichts brauchbares vom Originalsignal
übrigbleibt.

Je höher die zu übertragende Frequenz ist, umso kürzer fällt daher
normalerweise das Kabel aus. Ntürlich kann man durch konstruktive
Massnahmen erreichen, dass die Kapazität und Induktivität des Kabels
kleiner werden - dann darf es wieder länger werden.

Autor: macke_a (Gast)
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Hi !
Reflexion bei Leitungen spielt nur eine Rolle, wenn die Datenleitung
nicht richtig angepaßt ist, d.h. der Eingang und der Ausgang haben
nicht die selbe Impedanz.

Theoretisch betrachtet:
Falls Eingang = Ausgang impedanzmäßig richtig angeschlossen sind,
gibt es auch keine Reflexion auf der Leitung!

mfg macke_a

Autor: Wolfram (Gast)
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>Kann mir hier jemand genauere Informationen geben bzw. kennt jemand
>gute Links zu diesem Thema, denn es könnte meine Maturafrage sein

Da hast du aber wirklich ein Problem, wenn die Aussage deines Lehrers
deinem Zitat entspricht.

Die eine Begrenzung ist die Dämpfung des Kabels, da kommt am anderen
Ende einfach nichts mehr an.

Die andere sind Reflektionen an den Kabelenden und jeglichen Stellen an
denen sich die Kabeleigenschaften(Wellenwiderstand) ändern. Dazu gehören
z.B. eingeschleifte Stecker Biegungen etc.
Stell dir das ganze einfach mit einem Seil vor in das du eine Welle
reinschickst. Die wandert vorwärts und es kommt erst mal nichts
zurück.
trifft diese Welle auf etwas anderes (z.B. anderes
Seilstück,Knoten,Ende des Seiles) kommt ein Teil zurück. Hier gilt
Reflektion am festen oder losen Ende (Physik 7. Klasse)
Von den Eigenschaften dieser Verbindungsstelle wird der
Reflektionsfaktor bestimmt. Wenn du nun zwischenzeitlich eine 2. Welle
losgeschickt hast überlagern sich beide. Stell dir vor an einem
bestimmten Punkt am Seil ist ein Empfänger der die Wellenhöhe misst.
Er würde bei einer solchen Überlagerung einen "falschen" Wert
messen,
da dieser Wert sich aus der aktuellen Wellenhöhe die vom Sender kommt
und der früheren (gedämpften) Wellenhöhe die zurückkommt zusammensetzt.
Fazit Reflektionen sollten vermieden werden oder es sollte kein Signal
auf die Strecke bis die Reflektion abgeklungen ist.
Diese Probleme treten auf wenn die Kabellänge über  die Grössenordnung
der Wellenlänge der verwendeten Sendefrequenz hinausgeht.

Autor: Hannes Miklautsch (Gast)
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Vielen Dank für die Hilfe!! Das ist ja reichlich flott gegangen, und so
kann ich mir das auch gut Vorstellen :)

Autor: noch einer (Gast)
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Also die Sache mit der Reflexion stimmt erstmal.. eine Reflexionslose
Leitung gibt es noch nicht (nur bei Theoretikern ^^).
Aber es gibt einen zusätzlichen Aspekt, der z.B. bei Ethernet vorkommt.
Wenn die Signallaufzeiten zwischen 2 Transceivern zu hoch ist, werden
unter Umständen gegenseitige Kollisionen nicht erkannt. Das muss
natürlich ausgeschlossen werden und deshalb spezifiziert man eine
maximale Leitungslänge, damit jede Station Kollisionen sicher erkennen
kann.

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