Hallo,
ich habe hier einige alte Bus-Kabel verschiedener Typen und Längen. Um
heraus zufinden, welche ich (noch) verwenden kann, habe ich u.a. die
Impedanz bestimmt. Dazu fiel mir aber ein, dass sich die auch mittels
TDR-Prinzip ermitteln lassen sollte (zumindest gibt es ja entsprechende
Diagnosegeräte). Ich habe das versucht (habe ein einfaches Oszi und
einen selbstgebauten Signalgenerator), unter der Annahme, dass bei
offenen Ende Zx= Z0*(1+r)/(1-r) gilt und r sich aus Uin/Uanfang (an der
Messstelle am anfang des Kabels) ergibt. Also wenn ich Uin=5V anlege und
es sind beim ersten Peak Uanfang<Uin. Angelegt wurde u.a. eine
Rechteckspannung mit 50ns Anstiegszeit, so dass bis 20MHz enthalten sein
sollten - bis 20MHz sind die Buskabel für Profibus ja von der Impendanz
bestimmt.
Es wurmt mich, dass ich so aber eben nicht auf die anderweitig
bestimmten Impedanzwerte komme. Z.B. sind es r=0,8 bei einem Z0=50 Ohm
(die Einspeiseleitung), also 112,5 Ohm. Es sollten aber 155Ohm (bei
20Mhz gemessen) sein.
Ich mache sicher ein großen Denkfehler, aber ich habe dazu online nur
Anleitungen gefunden, wo alles "ganz einfach" ist und auch rechnerisch
klappt. Reflexion und TDR ist mir geläufig, nur wenn man nicht nur grobe
Änderung der Impedanz ermitteln sondern den konkreten Wert will, bin ich
verwirrt. Falsche Frequenz? Falscher Messwert für Spannung genommen?
(Entschuldigt bitte mein Deutsch, ich bin kein Muttersprachler.)
Du müsstest so etwas wie im Anhang auf Deinem Scope sehen.
Voraussetzung ist dass der Spannungssprung schnell genug ist (sollte so
ein paar ns sein) und das Kabel lang genug ist.
Ansonsten zeige einmal was Du da siehst
EMU
Danke! Ich habe jetzt eine kürzere Anstiegszeit hinbekommen, und erhalte
tatsächlich ein Bild wie im hochgeladenen Beispiel (mit Überschwingen,
aber ok). Die erste Stufe ist bei 3,76V, was gut passt. Diese war nur
von der Flanke maskiert worden. Der Spannungsteiler ist auch logisch.
Dazu aber zwei Verständnisfragen, die an der Basis meines
Ausgangsproblem liegen:
Warum geht denn die Reflexion, die doch auch zwischen Einspeiseleitung
und zu messenden Kabel auftreten sollte (weil Stelle mit ändernder
Impedanz), nicht mit ein?
Warum scheint die Impedanz bei dem Profibuskabel frequenzunabhängig zu
sein?
Unter 20MHz mit Sinus scheint sich nichts zu ändern. Es macht auch
keinen Unterschied, welche Anstiegszeit zw. 4 und 10ns ich beim Rechteck
wähle (solange ich die 1. Stufe noch sehe), der Spannungswert bleibt bei
3,76V und damit auch die Impedanz. Klar kürzt sich bei der vereinfachten
Impedanz-Formel das f raus, aber dass das in der Praxis nichts ändert,
finde ich unerwartet. Zumal ja auch normseitig immer der
Frequenz-Bereich vorgegeben wird.
Wenn wir einmal dabei sind - laut Quellen soll das Signal auf einem
Profibuskabel mit 4,2ns/m übertragen werden (wegen Permittivät
Isolation) - oder "ca. 5ns/m" (als Grund wird
Kupfer-Lichtgeschwindigkeit angegeben). Die Begründung passt doch nicht
zusammen? Warum hier die zwei gegensätzlichen Aussagen? Ich erhalte ca.
4,5ns/m, mit geschäumten PE als Dieelektrikum (gibt auch noch PVC, PP
etc mit anderer Permittivität), gemessen von ersten Ansteigen der Flanke
zum Ansteigen der Flanke am Ende des Kabels. 50%-50% messen ist doch
falsch, weil der Tiefpass die Flanke abflacht, oder?
kaliyanei schrieb:> Warum geht denn die Reflexion, die doch auch zwischen Einspeiseleitung> und zu messenden Kabel auftreten sollte (weil Stelle mit ändernder> Impedanz), nicht mit ein?
Ich weiß nicht ob ich Deine Frage wirklich richtig verstanden habe, aber
versuchen wir es einmal:
1) man verbindet den Generator und das Scope so kurz wie irgend möglich,
am besten über ein T-Stück, an dessen Mitte schließt man dann das zu
testende Kabel an
2) für die meisten Kabel braucht es sehr schnelle Flanken, also <1ns ist
fast schon ein MUSS, sonst kaschieren sich zu schnell Effekte
3) in erster Näherung ist der Wellenwiderstand eines Kabels erst einmal
konstant, er berechnet sich ja aus dem Kapazitäts- und
Induktivitätsbelag und ist reell (Näherung), daher sieht man ja vor der
ersten Reflektion den Wellenwidertand (siehe Beispiel oben)
Deinen restlichen Ausführungen kann ich leider nicht folgen :-(
Du müsstest für weitere Hilfe schon einmal zeigen wie Dein Aufbau
aussieht und welche Messergebnisse Du siehst
EMU
EMU schrieb:> 1) man verbindet den Generator und das Scope so kurz wie irgend möglich,> am besten über ein T-Stück, an dessen Mitte schließt man dann das zu> testende Kabel an
Soweit klar. Jedoch habe ich mangels T-Stück erstmal direkt das
Generatorkabel an das zu messende angeschlossen. Mit T-Stück ist das U
gleich. Daher wunderte es mich, dass nicht im Kabel über Reflexion was
verloren geht und man quasi noch eine kleine Stufe am Anfang hat. Aber
wahrscheinlich ist das -salopp gesagt- Hin-und-Her-Reflektieren im
Kabel vom Generator einfach so schnell, dass in meinem sichtbaren
Bereich es untergeht und bei der ersten sichtbaren Stufe (wie im Bild)
schon wieder alles anliegt.
Wenn ich z.B. einen D-Sub-Profibusstecker an mein Kabelende anschließe,
ein weiteres Kabel anschließe und mit einem Abschlusswiderstand ende,
sehe ich den mittigen D-Sub-Stecker auch kaum (wenn er aus ist), obwohl
da ja auch die Impedanz wechselt (anderes Material, Spule...).
> 2) für die meisten Kabel braucht es sehr schnelle Flanken, also <1ns ist> fast schon ein MUSS, sonst kaschieren sich zu schnell Effekte
Kommt wohl auf die Kabel drauf an...ich sehe die Stufe bei 15ns-Flanke
immer noch. (1m Kabel)
> 3) in erster Näherung ist der Wellenwiderstand eines Kabels erst einmal> konstant, er berechnet sich ja aus dem Kapazitäts- und> Induktivitätsbelag und ist reell (Näherung), daher sieht man ja vor der> ersten Reflektion den Wellenwidertand (siehe Beispiel oben)
Gut, in 1. Näherung. Das dürfte reichen^^
---
Die weitere Frage:
Die auflösbare Länge ist von der Geschwindigkeit des Signals im Kabel
abhängig. Wenn ich diese messe (per Verschiebung, Messung am Anfang und
am Ende), komme ich auf 4,5ns/m. Laut meiner Quellen sind es aber
entweder 4,2ns/m (Begründung Dielektrikum, also das PE der
Aderisolation) oder 5ns/m (Begründung Kupfer). Da herrscht ja tolle
Einigkeit...Bei Profinetkabeln ist es immer im datenblatt angegeben, bei
profibus aber nicht. Die zwei Begründungen passen doch überhaupt nicht
zusammen. Wovon ist nun die Geschwindigkeit abhängig?
Das ist ein wirklich gutes Skript, danke!
Ich denke schon, dass ich die Theorie verstanden habe. Mich haben nur
manche praktische Gesichtspunkte irritiert - warum z.B. bei Profibus
3-20MHz für die Impedanz gelten sollen, wenn die auch darunter sich
nicht ändert, also habe ich halt hinterfragt, ob sie auch im Messbereich
frequenzunabhängig ist, so dass das was ich messe auch wirklich für
3-20MHz gelten wird.
So wie im Skript war ich auch der Meinung, dass der Verkürzungsfaktor
(und damit Geschwindigkeit) von εr und μr abhängt.
Ich habe in min. 70% der Quellen jedoch 5ns/m als ca-Angabe gefunden,
mit Hinweis auf die Lichtgeschwindigkeit in Kupfer. Das macht für mich
keinen Sinn. Vom Kupfer kommt doch nur das μr, dann die Permittivität
vom Dielektrikum.
Diese kann zwischen 1,35 (PE geschäumt) und 2,28 (PE; oder PP 1,6)
liegen.
http://www.vega.com/de/Dielektrizitaetszahl-Liste_P.htm
μr=0,9999936, also vk=1/sqrt(1,35*0,9999936)=
0,86(PE geschäumt) bis 0,66(PE)
Im Vakuum: 3,336ns/m.
Also habe ich Zeit für 1m von 3,87ns bis 5,05ns. Die 5ns aus den Quellen
sind also realistisch (je nach Isolation). Wobei PE bei meinen Kabeln
nicht dabei sein sollte (ich recherchier gleich mal) und geschäumtes PE
meiner Erfahrung nach am häufigsten ist - die 4,2ns/m aus dem Manual
eines dt. Messgeräteherstellers wären dann wohl für PP. Nun ist das μr
ja (temperatur- und) frequenzabhängig, die Tabellenwerte sind für 50Hz.
Interessant wäre es, die Kabelisolation über die Laufzeit bestimmen zu
können, aber die Tabellenwerte sind ja da nicht so verwendbar.
Gibt es noch etwas, was (abgesehen von Messgenauigkeit) Abweichungen
hervorruft?
Apropos, Oszi-Marker setzen bei Beginn Signalflanke oder bei 50%?
(Nicht, dass es an sowas liegt...hatte gerade eine Diskussion dazu...)
Aber der Verweis auf Kupferlichtgeschwindigkeit ist doch Unsinn, oder?
Zum Bild:
Das Oszi bekomme ich schon so an den Generator, aber mir an jedes,
(Nicht-Koax!)Profibus oder -net-Kabel einen Stecker zu basteln, wird
unpraktisch. Ich würde lieber den Strippeneinfluss rausrechnen und
jederzeit ein beliebiges Kabelanschließen können. Spätestens wenn ein
Abschlusswiderstand dran ist, passt es eh nicht.
Profibus = einzeln isolierte Doppeladerleitungen mit Schirm.
Die Spezifikationen dafür sind mir bekannt, nur gibt es zur
Geschwindigkeit keine Vor- oder Angaben. Und aus der Permittivität
bekomme ich sie ja nur grob wegen Frequenzabhängigkeit.
Die Tektronix App-Notes sind sind sehr hilfreich.
Nein, leider nicht.
Mittlerweile geht es mir aber eher ums Prinzip. Ich würde gern die
"Ungereimtheiten" aufklären. Also "warum wird so oft von
Kupferlichtgeschwindigkeit geschrieben" und "wie berechne ich die zu
erwartende Geschwindigkeit".
Immerhin hat besagter Tester auch die entsprechenden Parameter
gespeichert, man gibt nur Infos wie Baudrate und tlw. Steckeranzahl ein.
Dazu würde mich interessieren, wie der die Länge ermittelt, wenn es so
unterschiedliche Laufzeiten auf 1m geben kann. Es gibt auch Methoden,
die über Telegrammlaufzeit gehen, oder mit Komparatoren arbeiten, aber
das macht es ja nicht korrekter, wenn die Basisparameter variieren.
kaliyanei schrieb:> und "wie berechne ich die zu> erwartende Geschwindigkeit".
Ich hänge dir einmal an wie ich das messe/rechne
Wenn Du einen Spektrumanalyzer oder eine Messbrücke hast dann kann man
die Resonanzen sehr einfach bestimmen
Ansonsten spiele mal mit den Formeln so, dass Du mit dem was Du messen
kannst dann Dein Vp bestimmst
EMU
Durch Einsetzen von (1) in (3) habe ich bei bekannter Impedanz und C,
f_T (oder hier dT) eine Formel für v. Wie sieht es formelmäßig bei
Doppeladerleitung aus?
verlustlos:
v_p = 1/sqrt(L*C) = l/t = c*k_v = c/ sqrt(μr*εr)
Z = sqrt(L/C) = Spannungsteiler
Z bekannt, εr auch, sowie t, c. Kabel ist offen, also C bestimmen.
Ich habe andere Messmöglichkeiten, manuell kein Ding. Aber welche
Variante wäre denn sinnvoll (ohne zusatzliches wie Spektrumanalysator
o.ä.) beim gegebenen TDR-Aufbau? Wie könnte z.B. der angesprochene
Bustester das realisieren?
EMU schrieb:> aus: http://www.box73.de/product_info.php?products_id=2939
besorge Dir irgendwie einmal dieses Buch. Dort wird sehr praktisch
vorgemacht, wie man die Längenfrequenz eines Koaxes misst (geht mit
Scope und durchstimmbaren Generator oder eben auch TDR (Zeitbereich und
Frequenzbereich sind gleichwertig)
Das alles hier zu beschreiben wird zu länglich
EMU
EMU schrieb:> leider nein ...aber das Tutorial ist klasse !> EMU
In Gedanken bin ich direkt wieder in seinem Unterricht.... Kurt Steudler
und sein Prokischreiber... Ein Bild mehr pro Sekunde und es währe ein
Film gewesen...
Auf http://steudler.ch/kurt/Elektro/index.htm findest du noch einiges
mehr von ihm
Cheers
Vielen Dank für eure Empfehlungen und Hinweise.
Kurze Nachfrage:
Mein Messaufbau entspricht der jpg "TDR" von EMU. 5V am Generator
eingestellt, ohne Kabel sind es auch 5V gemessen. Anders als im
Oszi-Foto im jpg ist der Endwert aber dann nicht 5V, sondern 4,7V. Wenn
ich den Spng.teiler mit 4,7 berechne, kommt eine sinnvolle Impedanz raus
(je nach Kabel zw. 145 und 155 Ohm, nominell 150+- 10%, das Typ B Kabel
ist bei 129, nominell 130). Warum (und wo) fallen denn die 0,3V bei mir
im Gegensatz zum jpg ab?
Dämpfung ist viel geringer als im Beispiel.
kaliyanei schrieb:> Warum (und wo) fallen denn die 0,3V bei mir> im Gegensatz zum jpg ab?
Welchen Innenwiderstand hat Dein Generator ?
Messen ?
-> Poti anschließen und den Widerstand solange verringern bis Du die
halbe Amplitude siehst dann ist Ri des Generators = Ra des
Belatungswiderstandes
Die 5 V am Generator gelten bestimmt nur bei Messung im Leerlauf bei
150Ohm Kabel-Zo müsste im ersten Moment die Spannung auf 3.75V fallen ,
wenn der Generator Ri=50 Ohm hätte.
EMU
PS: ohne Bilder was Du misst, tut man sich schwer Deine Fragen richtig
zu beantworten, hänge doch einfach mal eines an und erkläre was Du da zu
sehen meinst
Ich sehe halt exakt das selbe wie in deinem Beispiel. Aufbau ist gleich.
Dass prinzipiell was verloren geht (Innenwst etc) hat mich nicht
verwundert - nur, dass es in dem TDR-Bild NICHT so ist. Wenn es nur um
Leerlauffall und Lastfall geht, sehe ich ein, dass der Sachverhalt wie
beschrieben ist (die Zeichnung weist ja auf diese 2 Messungen hin). Aber
im Oszibild selbst ist dort bei (5) 5V (mit Last also), bei mir sind es
4,7V. Ohne Kabel sind es 5V.
kaliyanei schrieb:> Aber> im Oszibild selbst ist dort bei (5) 5V (mit Last also), bei mir sind es> 4,7V. Ohne Kabel sind es 5V.
a) Ist das Kabel hinten wirklich offen ?
b) ist es lang genug oder sind die Pulsweiten entsprechend gewählt, dass
wirklich der eingeschwungene Zustand erreicht wird ?
und nicht noch ein kleiner Unterschwinger gesehen wird von einer
mehrfachen Reflektion
EMU
kaliyanei schrieb:> Entschuldige bitte den> Aufruhr.
ist doch immer wieder schön, wenn Theorie und Praxis sich die Hände
schütteln
:-)
Ich habe gerade noch einmal nachgemessen und konnte nichts anderes als
die Amplitude des Generators (50mV bei <1ns Flankensteilheit) finden
(Bild)
EMU
Danke für die Diskussion, hat mir beim Verstehen meines Ausbildungszeugs
gerade sehr weitergeholfen. Ich hab mal ne kurze Verständnisfrage:
Ihr habt ja gesagt, dass sich die Impedanz aus dem Spannungsteiler
(also genauso wie auch die Anpassungsdämpfung, oder?) ergibt. Aber hat
man da nicht 50 Ohm (Generator) + 50 Ohm (Leitung) = Quellimpedanz und
150 Ohm Lastimpedanz? Mit 100 zu 150 kann man aber nicht auf 3,75V
kommen, das müssten ja 3V sein. Warum sind es denn 50 Ohm und nicht 100?
Der TE hat es ja so beschrieben, dass er noch eine Leitung am Generator
hat, kommt aber auch scheinbar auf 3,75V. Was hab ich hier verpasst?
Addieren sich die Widerstände nicht? Ich meine, wenn ich das mit der TDR
richtig verstanden habe, dann ist da keine zusätzliche Reflexion. Weil
am Anfang beides 50 Ohm sind. Da sind es keine 100 Ohm. Klärt mich mal
bitte auf ;)
thomre schrieb:> Danke für die Diskussion, hat mir beim Verstehen meines Ausbildungszeugs> gerade sehr weitergeholfen.
freut mich
thomre schrieb:> Ihr habt ja gesagt, dass sich die Impedanz aus dem Spannungsteiler> (also genauso wie auch die Anpassungsdämpfung, oder?) ergibt.
Jepp
thomre schrieb:> Aber hat> man da nicht 50 Ohm (Generator) + 50 Ohm (Leitung) = Quellimpedanz und> 150 Ohm Lastimpedanz?
um die Antwort einfach zu halten:
man schließt den Generator und das Scope so kurz wie irgend möglich
zusammen (siehe ein Bild weiter oben),um nur den Generatorwiderstand mit
der angeschlossene Leitung wirksam zu haben
EMU
Ich weiß, dass es so kurz wie möglich sein sollte. Aber beim TE sollen
es ja trotz Generator UND Kabel (also eben nicht kurz angeschlossen) UND
Lastkabel auch 3,75V gewesen sein. Das kapier ich halt nicht. Wäre es
nur diese Reflexion, würden die "zweiten" 50 Ohm vom Kabel keinen
Unterschied machen. Für einen Spannungsteiler aber schon. Aber da hätte
er/sie ja um die 3 V messen müssen, hat aber 3,76V gemessen. Er/sie hat
mehrfach geschrieben, dass nicht kurz, sondern mit 40cm Kabel zusätzlich
gemessen wurde.
Ich dachte ja, dass ich die Theorie verstanden habe, aber dann macht das
Messergebnis vom TE keinen Sinn. Aber 3,76V statt 3V kann ja kaum "aus
Versehen" abgelesen werden.
Ich habs in der Pause mal ausprobiert. Hatte nur diskrete Widerstände,
kein Poti, weil ich mich beeilen musste.
1. Oszi an Generator (ohne Kabel), 110 Ohm, 5% ran. Von 5V Sinus auf
3,5V runter. Sind um die 50 Ohm Generatorwiderstand wenn man die
Toleranz berücksichtigt.
2. Oszi an Generator, aber über ein ca 35cm langes Mess-Kabel (BNC und
Krokoklemmen). 100 Ohm ran. Von 5V auf 3,7-3,8V. Mit 150 Ohm, 5% sinds
so 3,4V. Damit komme ich doch auch auf 50 Ohm?
Laut Datenblatt hat sowohl Kabel als auch Generator 50 Ohm. Warum
addiert sich das denn nicht?
Hallo,
na da ist noch ein Problem im Verständis.
ein Generator hat einen Innenwiderstand Ri = 50 Ohm, da ist ein
Widerstand in Reihe zum Sinus-Generator.
Der Verbraucher- oder Lastwiderstand Rl = 50 Ohm und liegt dann am
Generator und an Masse.
Somit bilden beide Widerstände einen Spannungsteiler - das ist die
Leistungsanpassung.
Die Impedanz oder Wellenwiderstand eines Koaxialkabels wird in einem
großen Frequenzbereich nur bestimmt durch seine Induktivität und seine
Kapazität und der Quotient ist längenunabhängig.
Vernachlässigt man nun die realen Widerstände in Reihe und parallel zum
Koaxialkabel, so ergibt sich eine einfache Formel für die Berechnung der
Impedanz.
Z = wurzel( L / C ) ; L Henry und C Farrad
Hm...ich glaube wir reden aneinander vorbei.
> Somit bilden beide Widerstände einen Spannungsteiler - das ist die> Leistungsanpassung.
Und genau mit Hilfe dieser Anpassung wollte ich
1. den Innenwiderstand vom Generator und
2. vom System Generator + Messkabel (ohne ein zu messendes Kabel!).
EMU hat das oben auch mal erwähnt. Ich komme aber in beiden Fällen auf
50 Ohm. Gemessen habe ich die Spannung beim Anschließen eines bekannten
Widerstandes als Last und dann mit
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-spannungsanpassung.htm den
Widerstand von 1 oder 2 errechnet. Der bekannte ohmsche Widerstand und
System 1 oder 2 bilden den Spannungsteiler. Kein Koaxkabel drin, kein zu
messendes PB-Kabel oder sonst was. Nur 1. der Generator oder 2.
Generator und 50-Ohm Messstrippe.
Warum entsteht bei 2. keine Reihenschaltung aus Ri (Generator) und Rk
(MEssstrippe), zu der dann der ohmsche Widerstand den Spannungsteiler
bildet?
Siehe Schaltungsbezeichnung auf
http://de.wikipedia.org/wiki/Spannungsteiler
Ist nicht R1 = Ri+ Rk und R2 = bekannter ohmscher Widerstand (oder beim
TE das PB-Kabel)?
Ich weiß nicht, woher dein Koaxkabel kommt. Weder der TE noch ich mit
meiner Messstrippe haben so eines im System.
Na gut, wenn ich 2 imagimäre Impedanzen in Reihen schalte, bleibt die
Impedanz wegen dem gleichen Verhältnis L zu C gleich. Das würde die
Frage beantworten. Aber der Ri ist doch nicht (nur) imaginär?
Wenn das so ist wie ichs gemessen habe, dann bringt es gar nichts, das
Messobjekt möglichts nah am Generator anzuschließen, mit T-Stück o.ä.,
außer die Messstrippe hat eine große Dämpfung...?
thomre schrieb:> Laut Datenblatt hat sowohl Kabel als auch Generator 50 Ohm. Warum> addiert sich das denn nicht?
Ich glaube dass Du Dich mit dem Konzept des Wellenwiderstandes noch
einmal intensiver auseinandersetzen musst, ein entsprechend gutes
Tutorial hatte ich weiter oben schon zitiert.
Ein Wellenwiderstand ist KEIN ohmscher Widerstand sondern eine
Eigenschaft einer Leitung im Englischen heißt die Eigenschaft auch
"characteristic impedance", für die Frequenzen, die wir hier betrachten
ist der Wert reell und wird gemäß der von Uwe S. angegebenen Formel
berechnet.
Eine mit dem Wellenwiderstand abgeschlossene Leitung stellt nichts
anderes als eine Verzögerung dar (z.B. Verzögerungsleitung in den Scopes
früher).
In Deinem Beispiel (da die Leitung ja einen Abschluss hat) entsteht erst
einmal nichts als Verzögerung und je nach gewählter Triggerung siehst Du
die dann nicht einmal.
Ansonsten stellen fehlabgeschlossene Leitungen recht komplexe
Widerstände am Eingang der Leitung dar, siehe auch Formel 4-9 auf Seite
LEI-29 z.B.
EMU
Ich weiß leider insgesamt nicht, worauf du dich beziehst. Der
Wellenwiderstand, also die charakteristische Impedanz, ist doch nicht
einfach irgendeine ursachenlose, wirkungslose Eigenschaft einer Leitung
sondern ergibt sich eben aus L und C - eben eine Impedanz. Was anderes
habe ich doch nie behauptet.
Impedanzen kann man wie man sieht auch per Spannungsteiler messen.
Impedanzen kann man aber auch in Reihe schalten, eigentlich addieren sie
sich dann.
Wenn ich eine rein imaginäre Impedanz habe (quasi X) und schalte ein
reines R in Reihe, addieren diese sich doch geometrisch. Zwei gleiche
Impedanzen sorgen für halbe Spannung - wären sie rein imaginär dürfte
aber gar nichts passieren, da Verhältnis L/C immer noch gleich ist. (Wie
das?)
Also was passiert denn nun, wenn ich Generator (50 Ohm) und Kabel (50
Ohm) (und ggf. das zu messende Kabel mit 150 Ohm) hintereinander
schalte?
Zum Modell aus den Quellen oben: Die Leitungsbeläge werden ja auch in
Reihe geschalten, die Impedanz ist dann längenunabhängig, es addiert
sich also nix. Jetzt könnte man doch sagen, beim Generator mit
Messstrippe habe ich immer 50 Ohm Impedanz, also ist die immer gleich
und längenunabhängig. Wenn das so ist, passen meine Messwerte. Aber
warum sollte man dann immer kurz anschließen - nur wegen evtl. Dämpfung?
Offenbar sind das bei mir nur wenige Ohm für R. Und kann ich denn so tun
als wäre der Generator rein imaginär (nur dann ist es ja ausschließlich
L/C abhängig)? Ich dachte der sei eher ohmsch.
Was du mir bzgl. Abschlusswiderstand sagen willst ist mir auch nicht
klar, ich habe doch mit Spannungsteiler und Anpassung gemessen, das hat
doch nichts mit Reflektion zu tun? Na klar sehe ich "in meinem Beispiel"
was, aber wohl nichts das was du denkst, das ich sehen müsste.
Entschuldigt bitte, mit "imaginär" meine ich oben "rein aus L und C
bestehend, unter Vernachlässigung von R und G". Ich will nicht sagen das
der Wert selber imaginär ist. Der ist reell, schon klar.
Übrigens macht es keinen (!) Unterschied für meine Messung, ob ich 10 Hz
oder 10 MHz Sinus verwende. Der Messwert für die Spannung des
Spng-teilers ist immer die selbe. Ob nun mit oder ohne Messstrippe. Das
ist mein VErständnisproblem - warum?
Der Wellenwiderstand des Generators und des Lastwiderstandes auf der
anderen Seite des Kabels sind beide 50 Ohm. Beide haben diese 50 Ohm bei
DC und auch bei jeder anderen Frequenz (Im Rahmen der Vereinfachung
hier). Diese Werte verändern sich nicht mit der Länge. Sie gelten IMMER.
Du kannst dir diese auch als endlos lange Leitung vorstellen. Alles was
du auf einer Seite reinsteckst, kommt nimmer zurück. Ein perfektes
schwarzes Loch. Realisiert wird dies durch schnöde echte Widerstände.
Das Kabel hingegen hat immer eine reale Länge und damit transformiert es
von einer Seite auf die andere Seite und gleichzeitig auch in der
umgekehrten Richtung.
Ok, dann ein paar Verständnisfragen:
Also ist für den "Innenwiderstand" des Generators der Wellenwiderstand
angegeben?
Frequenzunabhägig sollte es aber laut Vorpostern erst bei höheren
Frequenzen sein, das hatte mich irritiert.
Und wenn ich zweimal 50 Ohm Wellenwiderstand hintereinander habe,
addieren die sich nicht, da sie ja beide quasi für unendliche Längen
gelten? Als hätte ich nur insgesamt 50 Ohm?
Warum "funktioniert" dann aber der Spannungsteiler bzw. warum wird das
Signal bei Quellenwiderstand=Lastwiderstand auf die Hälfte gedämpft?
> Das Kabel hingegen hat immer eine reale Länge und damit transformiert es> von einer Seite auf die andere Seite und gleichzeitig auch in der> umgekehrten Richtung.
Das verstehe ich in diesem Kontext nicht.
Ersetz das Kabel einfach durch eines was unendlich kurz ist. Dann hast
du nur noch einen Spannungsteiler aus Generator mit Serienwiderstand und
Empfängerseite mit 50 Ohm Parallelwiderstand. Damit die Hälfte der
Spannung.
Abdul K. schrieb:> Ersetze das Kabel einfach durch eines was unendlich kurz ist.
Es ist doch immer gut wenn jemand es auch aus einer anderen Perspektive
erklärt...DANKE
thomre schrieb:> Ok, dann ein paar Verständnisfragen:> Also ist für den "Innenwiderstand" des Generators der Wellenwiderstand> angegeben?>> Frequenzunabhägig sollte es aber laut Vorpostern erst bei höheren> Frequenzen sein, das hatte mich irritiert.>> Und wenn ich zweimal 50 Ohm Wellenwiderstand hintereinander habe,> addieren die sich nicht, da sie ja beide quasi für unendliche Längen> gelten? Als hätte ich nur insgesamt 50 Ohm?
na gut, dann versuche es ich einmal mit dem "großen Hammer"
Dein Verständnis von Leitungen entspricht noch nicht den physikalischen
Realitäten, Du denkst immer noch in DC und nicht in Wellen
a) die Leute sind früher (19te-Jahrhundertwende) verrückt geworden,dass
bei Telegraphieleitungen ein Kurzschluss bei bestimmten Frequenzen oder
Leitungslängen ein Offen wurde oder umgekehrt ...aber das stimmt !!
Ich weiß nicht welche Ausbildung Du gerade durchmachst,aber wenn es in
Richtung Ingenieur geht ist das oben angegebene Tutorial, genau das
Richtige, ansonsten evtl. etwas zu "dick"
1) Ich habe einmal eine Kombination von Leitungen :
Generator-> 50R-Koax ->Scope-T-Konnektor-> 75R Leitung vermessen, alle
lang genug , dass man etwas auf dem VNWA (Vector Network Analyzer) und
Scope sehen kann
-- Der VNWA bringt das zurück was Dein Generator sieht, eine zeit lang
sieht er 50R und dann den Sprung nach 75 R (erstes Bild coax_50-75R)
2) dann gucken wir uns das mal auf dem TDR-Bild an (BTW das hat gar nix
mit Sinus zu tun, ich bin nicht sicher, ob da auch eine
Fehlinterpretation vorliegt ?, TDR funktioniert nur mit schnellen
Impulsen oder Flanken !!)
Ein schneller < 1ns Rechteckgenerator erzeugt über einen externen
Trigger für das Scope (damit das schnell genug ist) die Flanke die dann
mit den Markern vermessen wird (Bild SG_kurz)
3) dann schauen wir uns das Signal einmal mit längerem 50R Koax an
hier Generator -> längeres Koax- Scope-T-Stück und dann die 75R , hinten
offen
man sieht deutlich dass es nur zu einer zeitlichen Verschiebung kommt,
der Generator sieht ja auch zunächst nur die 50R, so wie Abdul beschrieb
4) schauen wir uns die Amplituden dazu an
zunächst sehen wir (weil ja nur verschoben, wegen des Koax vom Generator
zum Scope) nur die 75 R (Bild Ampl_1 )
5) dann kommt es zur Überhöhung wegen des Fehlabschlusses 75R (Bild
Ampl_max)
6) und dann letztendlich das Einschwingen auf die Endamplitude (Bild
Ampl_end), die 75R Reflektion ist totgelaufen
Ich hoffe das hilft ein bisschen zur Aufklärung:
Die Welle ist also erst einmal durch das Koax vom Generator zum Scope
nur verzögert worden, aber es findet durch den Wellenwiderstand hier
keine Spannungsteilung statt, der Generator sieht ja 50R und die "Welle
schiebt sich einfach nur nach vorne"
..
aber Leitungen haben es "in sich und halten mächtig viele Überraschungen
parat !" :>))
EMU
Die Leitungsparameter R' G' L' C' sind alle frequenzabhängig (Ich habe
sie mal nach Frequenzabhängigkeit absteigend sortiert), R' dabei durch
Skin- und Proximity-Effekt. Die Übertragungsgleichung ist dadurch
komplex, nicht nur real. Wenn man nun als Frequenz da Null reinsetzt,
kommt der normale ohmsche Widerstand von je nach Länge ein paar Ohm
raus. [Habe ich nie überprüft]
Bei den Angaben für Telefonkabel sieht man das am besten:
http://www.edn.com/blog/Anablog/41460-Improved_Spice_model_of_a_transmission_line.php
Erstmal vielen Dank für die ausführlichen Antworten.
Ich würde euch einfach bitten, mir nicht noch weiteres Hintergrundwissen
zu liefern, weil mich das vielleicht noch mehr verwirrt, sondern direkt
meine Fragen zu beantworten. Das füllt die Lücken, die ich zu dem
Zeitpunkt habe und ich kann es mir hoffentlich erschließen :)
Ich denke gar nicht mal, dass mein Leitungsverständnis so falsch ist -
ich frage absichtlich so "provokant" weil ich die Antworten nicht in den
Quellen gefunden habe und meine Quellen (z.B. mein Ausbildungsleiter,
der so ziemlich genau das Gegenteil von Abduls letzten Post erklärt hat)
sich widersprechen...
Ich fürchte wirklich wir reden aneinander vorbei.
> 2) dann gucken wir uns das mal auf dem TDR-Bild an
Ich wollte wirklich nur die Impedanz messen. OHNE TDR-Zeug. Dazu
anpassbarer Spannungsteiler, bei dem man die Sinusamplitude abliest. Das
ergibt bei einem bekanntem Widerstand die unbekannte Impedanz. Hast du
oben übrigens auch vorgeschlagen:
> Messen ?> -> Poti anschließen und den Widerstand solange verringern bis Du die> halbe Amplitude siehst dann ist Ri des Generators = Ra des> Belatungswiderstandes
Mir ist klar, dass bei einem "unendlichen kurzen" Kabel ein
Spannungsteiler rauskommt, dann halbiert sich die Spannung. Jetzt habe
ich aber:
Generator --- Ri --- "Unendlichkurzes Kabel" mit Zk --- zu messendes
Kabel ----
Da ist meine Last das zu messende Kabel. Also das R2 vom
Spannungsteiler. Was ist dann R1?
R1= Ri + Zk? Warum (nicht)?
R= 50 Ohm? Warum (nicht)?
Ich will nur darauf hinaus.
Ist die Antwort "Die Welle ist also erst einmal durch das Koax vom
Generator zum Scope
nur verzögert worden, aber es findet durch den Wellenwiderstand hier
keine Spannungsteilung statt, der Generator sieht ja 50R und die "Welle
schiebt sich einfach nur nach vorne""?
Das heißt dann, für die Berechnung der zu messenden Kabelimpedanz aus
den TDR-Spannungs"stufen" ist das bekannte R = 50 Ohm, weil das Oszi
o.ä. durchgängig 50 Ohm "sieht", bis dann Stufe vom Kabelanfang kommt,
ab dem es 150 Ohm (oder wie viel auch immer) sieht?
Und ich muss mir keine Sorgen machen, bei solchen Kabeln (stark)
unterschiedliche Ergebnisse zu bekommen, ob ich nun mit einem
niederfrequenten Sinus messe (wie im vorhering Post beschrieben) oder
hohe Frequenzen, die im Rechteck/Sprungsignal stecken, habe? Je steiler
die Flanke, desto hoher die Frequenzen, also wenn man was Kurzes messen
will, kann es doch passieren, das der Skineffekt o.ä. sich stark
auswirkt?
Dann noch eine kurze Frage zur TDR selber: Bei den Abbildungen des
Signalverlaufs sieht man ja, dass die Amplitude sich in jedem
"Durchlauf" verringert. Das liegt an Dämpfung durch den R'
Leitungsbelag, evtl HF-Effekte und den Verlusten an Reflexionstellen.
Ist das so korrekt, oder was fehlt?
Nun halte ich Profibuskabel für recht dämpfungsarm, zumindest ist der R'
nur 110 Ohm/km. Ich wollte mir das mal anschauen und habe 10m Kabel
genommen und einen Puls draufgegeben. Ob offen oder kurzgeschlossen,
diese Maxima verringern sich aber ganz schon stark - beim 3. Maximum
habe ich weniger als 1 V (Startspannung 5V)! Ich hätte das nicht
erwartet, da doch bei Kurzschluss/offenem Ende alles (oder zumindest
recht viel) reflektiert werden soll. Ich hab gehört, dass man lieber
einen kurzschluss als Leerlauf verwendet, weil der Kurzschluss
"definierter" ist, aber so wirklich anders sieht das nicht bei mir aus.
Wo geht die ganze Energie denn hin? Und was kann ich aus der Höhe dieser
Maxima berechnen? Also wenn ich weiß 5V, -3V, -1,5V, 0,7V (oder wie auch
immer), kann ich das Verhältnis irgendwo einsetzen? Wenn ja, was für
Angaben brauch ich noch (R'? C'?)?
(Entschuldigt bitte. Sowas erklärt mir sonst keiner und in den meisten
Büchern zu Themen, die mich interessieren, kommen aller 2 Zeilen Text 3
Zeilen Herleitung... sehr Azubi-freundlich ^^)
thomre schrieb:> Ich wollte wirklich nur die Impedanz messen. OHNE TDR-Zeug. Dazu> anpassbarer Spannungsteiler, bei dem man die Sinusamplitude abliest. Das> ergibt bei einem bekanntem Widerstand die unbekannte Impedanz. Hast du> oben übrigens auch vorgeschlagen:
das geht nur wenn ein reeller Widerstand in der Quelle vorliegt und geht
nicht so, wenn man komplexe Größen hat
thomre schrieb:> Da ist meine Last das zu messende Kabel. Also das R2 vom> Spannungsteiler. Was ist dann R1?
Was Du hier falsch machst ist, dass diese Betrachtung nur gilt, wenn die
Welle durch das Kabel noch nicht durchgelaufen ist, in dem ersten Post
mit TDR-Bild & Text steht das auch explizit so drin. Daher gilt die
Betrachtung auch nur wenn man TDR macht, so wie der erste TE das auch
tat.
Wenn man mit Sinus im eingeschwungenen Zustand arbeitet ergeben sich an
Leitungen recht komplizierte Verhältnisse
thomre schrieb:> aber es findet durch den Wellenwiderstand hier> keine Spannungsteilung statt, der Generator sieht ja 50R und die "Welle> schiebt sich einfach nur nach vorne""?
so ist es
thomre schrieb:> bis dann Stufe vom Kabelanfang kommt,> ab dem es 150 Ohm (oder wie viel auch immer) sieht?
so ist es auf den TDR-Bildern zu sehen
thomre schrieb:> Und ich muss mir keine Sorgen machen, bei solchen Kabeln (stark)> unterschiedliche Ergebnisse zu bekommen,
doch, weil hier schmeißt Du wieder TDR und Sinusmessung durcheinander
Wenn ich an einem Kabel mit unterschiedlichen Frequenzen oder
Kabellängen arbeite ändert sich (sogar in Abhängigkeit vom Abschluss)
der komplexe Wiederstand des Kabels, das hat fast immer Realteil und
Imaginärteil
thomre schrieb:> Das liegt an Dämpfung durch den R'> Leitungsbelag, evtl HF-Effekte und den Verlusten an Reflexionstellen.> Ist das so korrekt, oder was fehlt?
ja, Dämpfung und die kommt vom Widerstand, Skineffekt, Proximityeffekt
und auch von der Güte des Dielektrikums zwischen Kabelleitungen
thomre schrieb:> diese Maxima verringern sich aber ganz schon stark
ist doch klar bei jedem Durchlauf sowohl Hin wie wieder Zurück wirkt die
Dämpfung und da kommt fix viel zusammen, deshalb möchtest Du ja auch bei
Signalübertragung , dass die Welle nur 1x von der Quelle zur Senke läuft
und man dann die Ganze Energie an der Senke durch
wellenwiderstandsrichtigen Abschluss nutzt
thomre schrieb:> Ich hab gehört, dass man lieber> einen kurzschluss als Leerlauf verwendet, weil der Kurzschluss> "definierter" ist, aber so wirklich anders sieht das nicht bei mir aus.
bei so groben Versuchen wie Du sie derzeit machst, sieht man das kaum,
aber generell stimmt die Aussage ein Kurzschluss ist definierter als ein
"offener Abschluss", der Grund sind die bei Open unvermeidbaren
Endkapazitäten
thomre schrieb:> Wo geht die ganze Energie denn hin? Und was kann ich aus der Höhe dieser> Maxima berechnen? Also wenn ich weiß 5V, -3V, -1,5V, 0,7V (oder wie auch> immer), kann ich das Verhältnis irgendwo einsetzen? Wenn ja, was für> Angaben brauch ich noch (R'? C'?)?
Schau Dir einmal diese sehr anschaulich und verständlich geschriebene
Einführung in die Leitungstheorie an
http://www.gunthard-kraus.de/
Moderne Kommunikationstechnik
4. Alles über Leitungen und das Drumherum
4.1. Nur zwei Drähte?
4.2. Hollarih-Didudeljöh (= Echos auf Leitungen)
4.3. Jetzt nochmals, aber mit System (= S-Parameter)
4.4. Hochbetrieb im Lokal (= Speisung der Leitung mit Sinusspannung)
4.5. Das Smith-Chart -- kein großes Geheimnis
insbesondere 4.1 und 4.2 und 4.4
EMU
Also um die Impedanz des zu messenden Kabels zuverlässig zu messen muss
man das TDR-mäßig mit den Stufen machen, ja?
Warum ich eigentlich überhaupt dieses Verständnisproblem habe ist deine
Anweisung oben:
> Welchen Innenwiderstand hat Dein Generator ?> Messen ?> -> Poti anschließen und den Widerstand solange verringern bis Du die> halbe Amplitude siehst dann ist Ri des Generators = Ra des> Belatungswiderstandes
Das wollte ich machen. Einmal mit dem Generator wie beschrieben. Und
dann mit der Kombi Generator+Messstrippe, weil ihr halt immer gesagt
habt so kurz wie möglich anschließen, da wollte ich rausfinden, was
passiert wenn man das nicht macht. Das hat mit TDR oder einem zu
messenden Kabel erstmal nix zu tun. Aber für beide Fälle bin ich auf das
gleiche Ergebnis gekommen. Ich dachte, dass zumindest bei höheren
Frequenzen die Impedanz der Messstrippe wirkt.
um das Bild noch zu vervollständigen:
Wenn Du von vorne in eine hinten offene Leitung hineinschaust (hier
RG223, 50 Ohm Koax, Länge so ca. 3-4m) und dann den komplexen Widerstand
der Leitung misst, dann sieht das so aus
-- in blau sieht man |Z| über die Frequenz
-- in rot sieht man den Realteil von Z über die Frequenz
-- in dunkel-lila den Imaginärteil von Z über die Frequenz
Du siehst:
-- dass sind keine "riesigen Frequenzen" hier 0.1-100MHz
-- alle Kurven sind periodisch
-- da |Z| schwankt zwischen 10 Ohm und 1740 Ohm , da ist nichts von 50
Ohm Wellenwiederstand zu sehen, aber das Koax hat natürlich einen
Wellenwiderstand von 50 Ohm !!
-- sowohl der Realteil wie auch der Imaginärteil von Z verlaufen teils
positiv teils negativ schwankend um die 0-Linie
(wo die 0-Referenzlinie jeweils liegt ist rechts im Bild angezeigt)
-- man erkennt dass die Spitzen sowohl bei |Z| als auch real-Z und
imag-Z zu höheren Frequenzen immer kleiner werden, das ist der Einfluss
der Kabeldämpfung
Vielleicht kannst Du Dir jetzt vorstellen, dass Deine Messungen mit
Sinus bei unbekannter Kabellänge und Frequenz nahezu unsinnig werden,
weil Du fast jedes Ergebnis bekommen kannst
Diese "gemeine" Eigenschaft von Leitungen gilt es erst einmal zu
verinnerlichen, am besten auch zu verstehen (geht aber m.E. nur mit
Formeln) und dann kann man sich an Messungen und Erklärungen machen
Ich hoffe deine Verwirrung ist nun nicht maximal :-)
EMU
>> diese Maxima verringern sich aber ganz schon stark> ist doch klar bei jedem Durchlauf sowohl
Aber warum so stark? An der Reflektion liegt es also nicht? Liegt das
nur an den hohen Frequenzen? R' ist ja recht klein und G' sehr hoch. Und
mit "richtigem Abschluss" meinst du nicht, dass durch Reflektion hin und
her so viel verloren geht, sondern das beim "Abgreifen" am Kabelende was
verloren gehen würde, wenn dort ein falscher Widerstand ist?
thomre schrieb:> Also um die Impedanz des zu messenden Kabels zuverlässig zu messen muss> man das TDR-mäßig mit den Stufen machen, ja?
TDR ist eine Methode, es gibt auch noch andere ,die Formeln dazu hatte
ich weiter oben in einem handschriftlichen Papier angegeben
thomre schrieb:> Das wollte ich machen. Einmal mit dem Generator wie beschrieben. Und> dann mit der Kombi Generator+Messstrippe,
wie schon gesagt am Generator selbst geht das, weil der Widerstand dort
in aller Regel reell und nicht komplex ist, die Kombination mit
Messstrippe ändert das Bild total, wie ich am Koax-Beispiel zeigte
Aber Du verwendest ja in dem Beispiel 2 Leitungen und einen Abschluss
und dort kommt es wie bei TDR gezeigt nur zu Verschiebungen
EMU
> da |Z| schwankt zwischen 10 Ohm und 1740 Ohm , da ist nichts von 50> Ohm Wellenwiederstand zu sehen, aber das Koax hat natürlich einen> Wellenwiderstand von 50 Ohm !!
Und warum kommen denn bei mir genau diese 50 Ohm heraus mit einem Sinus?
Ich habe von 2 Hz bis 10 MHz gemessen, es waren immer 3,5V! Wo kamen
denn die her? Ich dachte halt, ich habe es verstanden - und bei jedem
eurer Beträge nicke ich und denke mir ja, so habe ich das verstanden,
das widerspricht nicht dem wie ich es mir dachte - und dann messe ich
was, was nicht sein dürfte...
> Du verwendest ja in dem Beispiel 2 Leitungen und einen Abschluss
Ich verwende 1 Leitung.
Generator --- Messtrippe --- bekannter Widerstand ("Abschluss")
Das wollte ich (bei Sinus) messen damit ich unterscheiden kann, was von
der Messtrippe/dem generator kommt und was , in der folgenden Anordnung,
vom zu messenden Kabel:
Generator --- Messtrippe --- zu messendes Kabel
KEIN Abschluss. Hier TDR-Stufen verwendet.
Und lustigerweise (deswegen stell ich mich gerade so doof an)
- ob ich nun mit Sinus (2 Hz -10 Mhz) und einem 150 Ohm Kohleschichtwst
als bekannter Widerstand messe: Amplitude vom Sinus auf Oszi ist
immer(!) 3,75V.
- oder STATT Widerstand ein PB-Kabel mit 150 Ohm Impedanz anhänge und
mir die TDR-Stufen anschaue: die erste Stufe liegt bei 3,75V.
Aus beiden 3,75V folgt, dass das was dranhängt, 150 Ohm sind. Warum?Und
die Frequenz macht beim Sinus nix. Warum?
(Nur über 20Mhz schaukelt sich da was auf, aber das ist wohl gerade
uninteressant.)
Hier ist der Aufbau aus dem empfohlenen Link. Da steht Ri (vom
Generator). Ich möchte halt wissen, ob an dieser Stelle noch zusätzliche
Widerstände etc. zum tragen kommen. Ich habe im Hinterkopf folgendes:
Ich will was messen, per Oszi. Da muss man doch in das Ersatzschaltbild
jede Menge Zeugs eintragen. Also Generator, sein Innenwiderstand,
Strippenwiderstände. R und G und C vom Tastkopf. Eingangswst. Vom Oszi.
usw.
Und auf diese Weise möchte ich halt die Messstrippe berücksichtigen. Wie
mache ich das?
Aus dem empfohlenen Link:
> Der am Abschlusswiderstand geltende Reflektionsfaktor r bleibt auf der> ganzen Kabellänge und auch am Kabeleingang gleich.> Er ändert sich also (...wenn keine Kabeldämpfung vorhanden ist...) nicht> mit der Kabellänge!!
Wenn wir also davon ausgehen können, das das zu messende Kabel
dämpfungslos/-arm ist, sonst hätten wir ja unterschiedliche Zs und somit
Abschlusswiderstände je nach Länge - warum wird das Signal dann so stark
gedämpft? Dann ist es doch nur der Reflexionsfaktor, der wirkt. Ist der
bei Leerlauf so schlecht? Geht alles "vorn", also an der Stelle, an der
es von den 50 Ohm auf die 150 Ohm geht, beim Einspeisen oder beim
zurückkehren verloren?
Vielleicht kommt einiges der Verwirrung von thomre daher, dass in der
(zumindest der mir gerade vorliegenden) Literatur der Sachverhalt wie im
angehängten Bild dargestellt ist.
Für den Kabelanfang gilt dann:
U= 5V
Ri= 50 Ohm
Z= 150 Ohm
1+(Ri-Z)/(Ri+Z)= 1+ (-0,5) = 0,5
Die erste Stufe müsste bei der TDR-Messung bei 2,5V sein. Diese Stufe
ist 2*Kabellaufzeit lang.
In deinem TDR.jpg oben wäre das aber
(50 Ohm + 150 Ohm)/5= 150/Ux
Ux=150/40 = 3,75 V.
Das passt also nicht zusammen. Woran liegts? Ich sehe mich grad nicht in
der Lage das zu erklären, ohne noch mehr zu verwirren.
Ich versuchs mal zu beschreiben, wie ichs verstanden habe. Bitte
korrigiert mich, wenn ich falsch liege:
Ich lege 5V über eine 50 Ohm Impedanz an die 150 Ohm Impedanz vom
PB-Kabel.
Was am Kabelanfang überhaupt anliegen kann (wegen Spannungsteiler) ist
(50 Ohm + 150 Ohm)/5= 150/Ux
Ux=150/40 = 3,75 V.
Diese 3,75V sehe ich für die Zeit von 2xKabellänge (2T). Am Ende liegen
nach 1T 2*3,75V an. Die reflektierte Welle von 3,75V läuft Richtung
Anfang und kommt nach 2T vorn an. Da wird sie reflektiert. Der
Reflexionsfaktor ist 0.5 nach "außen" und -0,5 ins Kabelinnere. Außen
messend, sehe ich also
3,75V + 3,75V/2= 5,625V. Nach innen gehen - 3,75V/2. Die werden am Ende
Verdoppelt. 7,5V-(3,75V/2)*= 3,75V. Zurück laufen die voll reflektierten
- 3,75V/2. Davon kommt die Hälfte raus: 5,625V - 3,75V/4 = 4,6875V. Nach
innen gehen (-3,75V/2)*(-0,5)=0,9375V. Die werden am Ende verdoppelt und
üverlagern die bisherigen 3,75V. Es sind dort also 5,625V. Zum Anfang
laufen 0,9375V. Davon die Hälfte überlagert die bisherigen 4,6875V zu
5,15625V. Und so weiter, Anfangs- und Endspannung nähern sich 5V an.
Oder passiert gleich am Anfang Reflexion, sodass nur 3,75V/2 reingehen?
thomre schrieb:> Ich versuchs mal zu beschreiben, wie ichs verstanden habe. Bitte> korrigiert mich, wenn ich falsch liege:
1) Warum malst Du nicht ein ordentliches Schaltbild auf, so wie Du es
bei G. Kraus gesehen und gelernt hast ?
--> das stellt sicher dass wir alle das gleiche Grundverständnis haben
--> und dann könnten die meisten Leser Dir leicht folgen, schließlich
möchtest Du etwas von ihnen erfahren
2) Warum malst du dann nicht phasenweise das auf, was Du vermutest und
Dir erdacht hast, so wie du es bei Kraus auch gesehen hast ?
--> dann könnte man leicht übersehen, was Du Dir gedacht hast und was
ggf. fehlt?
3)Warum hinterlegst Du das was Du dann real siehst, nicht durch deine
konkreten Scope-Messungen
--> dann hätte man einen Anhaltspunkt, wo du evtl. strauchelst
4) warum machst Du zu 3) kein konkretes Foto zu Deinem Messaufbau und
den verwendeten Geräten?
-->damit wäre man sicher, was Du da siehst und ob es evtl.
Einschränkungen durch den Messaufbau gibt ?
EMU
Der Messaufbau ist wie im Bild. L'' und C'' sind die Impedanz der
Messstrippe. Kamera habe ich keine. Ich weiß nicht wie ich es
aufzeichnen soll, bitte versuch es aus dem Text nachzuvollziehen.
Also haben wir
50 Ohm --- 50 Ohm --- 150 Ohm --- Leerlauf
Der Reflexionfaktor am Anfang ist dann ra= -0,5, 1+ra=0,5.
Am Ende ist der Reflexionsfaktor re=1.
U0=5V. Laut Spng.teiler sind an der Messstelle dann wie oben berechnet
3,75V. T ist die Zeit für 1 Kabellänge.
Phase 1:
An Messstelle 3,75V gemessen. t=0T
Diese laufen zum Ende.
Dort sind dann 3,75V*2=7,5V. t=1T
Zurück laufen 3,75V*1.
Phase2:
An Messstelle 3,75V+ 3,75V*0,5= 5,625V. t= 2T
Es laufen 3,75V*(-0,5)= 1,875V zum Ende.
Dort sind dann 7,5V-1,875V = 5,625V. t=3T
Zurück laufen -1,875V*1.
Phase 3:
An Messstelle 5,625V+ (-1,875V)*0,5= 4,6875V. t= 4T
Es laufen (-1,875V)*(-0,5)= 0,9375V zum Ende.
Dort sind dann 5,625V+0,9375V=6,5625V. t=5T
Zurück laufen 0,9375V.
Phase 4:
An Messstelle sind nun 4,6875V+ 0,9375V*0,5= 5,15625V. t=6T
usw.
Stimmt das so? Ich bin mir recht sicher, dass die Phasen passen - nur
bei der ersten weiß ich nicht, ob nicht nach der selben Logik
3,75V*(-0,5) gen Ende laufen müssten. Aber dann passen die Werte nicht
zu den Messwerten.
Umess wurde vorm Kabel an der Messstelle gemessen.
Die sind
t= 0 bis t= 2T
Umess= 3,76V
t= 2T bis t= 4T
Umess= 5,6V
t= 2T bis t= 4T
Umess= 4,5V
Warum gibt es sozusagen keine Anfangsreflexion? Oder wenn doch, wie
schlägt diese sich nieder?
Am Leitungsende habe ich noch einen Fehler gemacht. Ich habe ab Phase 2
den Faktor 2 vergessen.
Die Werte sind dort:
Phase 1:
Dort sind dann 3,75V*2=7,5V. t=1T
Phase2:
Dort sind dann 7,5V-1,875V*2 = 3,75. t=3T
Phase 3:
Dort sind dann 3,75V+0,9375V*2=5,625V. t=5T
thomre schrieb:> Der Messaufbau ist wie im Bild. L'' und C'' sind die Impedanz der> Messstrippe.
die modelliert man aber nicht so wie Du es zeichnest, das Modell einer
verlustlosen Leitung wäre ien unendlich Kette von C-L-C gliedern, so wie
im Kraus beschrieben,oder eben durch ein solches Leitungssymbol wie Du
es dann gezeichnet hast, nur dass die eine Leitung Z0 und die andere Z1
hat
Wo in Deinem Bild ist das Scope angeschlossen ?
Wie hochohmig misst Du ? mit 1MOhm oder 10 MOhm, ist ein Tastkopf im
Spiel ?
thomre schrieb:> Kamera habe ich keine.
erzähl mir jetzt Du hast kein Handy ?
thomre schrieb:> Ich weiß nicht wie ich es> aufzeichnen soll, bitte versuch es aus dem Text nachzuvollziehen.
auf einem Blatt Papier, Phase um Phase genau so wie Du es beim Kraus
gesehen hast (Bilder Eingang, Kabelmitte, Kabelende
und dann einscannen oder wieder Dein Handy
EMU
Scope ist bei den eingezeichneten Anschlussstellen direkt (dort, wo Ua
ist). Messung ist mit 10MOhm, kein Tastteiler. Warum ist das relevant,
ich komme doch auf 3,75V?
Ich verstehe manches an deinen Antworten nicht.
1. Komme ich auf das erwartungsgemäße Ergebnis. Das, was auch du
geschreiben hast (3,75V) und was sich auch dank PB-Kabel ergeben muss.
Was soll da an meinem Aufbau falsch sein?
2. > C-L-C gliedern
Und das ist was anderes als die L'' und C'', die ich zusammenfassend
dafür gezichnet habe? Im jetzt angehangenen Bild ist nichts anderes
drin, auch wenns anders gezeichnet ist.
3. Ich bin zwar auch mehr der Praktiker, aber was spricht dagegen, mal
die Theorie anzuschauen und zu kommentieren? Die Praxis passt ja dazu.
Ich möchte doch nur das WARUM wissen, weil ich halt beim ersten
Eintreten des Signals in das Kabel eine Reflexion erwartet hätte. Die
tritt nicht auf, sonst hätten wir nicht 3,75V. Oder wie würdest du das
erklären (das ist seit 3 Posts meine Frage)?
Ein Handy "habe ich nicht", weil ich in einer Werkhalle bin (wo auch das
ganze Zeug steht) und wir daher auch Sicherheitsgründen keine
Kameras/Handys etc. rausholen dürfen. Bitte glaube mir, dass ich es so
aufgebaut habe wie gezeichnet.
thomre schrieb:> 1. Komme ich auf das erwartungsgemäße Ergebnis. Das, was auch du> geschreiben hast (3,75V) und was sich auch dank PB-Kabel ergeben muss.> Was soll da an meinem Aufbau falsch sein?
Dadurch dass man einen richtigen Messwert erhält, macht man noch keine
richtige Messung, daher mein Hinterfragen, weil von hier aus guckt man
ziemlich in eine Glaskugel um zu beurteilen was Du da genau tust, siehst
oder nicht siehst
also erst einmal, deine 3.75V stimmen,
das hättest Du auch ganz schnell sehen können, wenn Du meine Messserie
hier Beitrag "Re: TDR-Impedanzmessung - Denkfehler?" genau angesehen
hättest
hier sind ja die Kabel "nur" etwas anders 50 Ohm und 75 Ohm
Du müsstest also ganz ähnliche Bilder sehen, das hast Du aber nie
geschrieben
2. > C-L-C gliedern
Und das ist was anderes als die L'' und C'', die ich zusammenfassend
dafür gezichnet habe?
Diese Antwort macht klar, dass Dein Verständnis vom Modell einer Leitung
noch völlig diffus ist, L' und C' sind Leitungsbeläge also pF/m und uH/m
die darf man nicht einfach als ein konzentrietes Bauelement nehmen, oder
Ansammlung von Blindelementen, Leitungen sind eben "Wellenleiter" und
keine konzentrierten Bauelemente wie R, L, C, dass man sie trotzdem
damit modellieren kann ist eine andere Sache, aber man muss dazu die
Randbedingen verstehen und beachten
Studier doch einfach ganz in Ruhe den Kraus, der hat es in meinen Augen
wirklich sehr leserfreundlich beschrieben
oder setze Dich mit jemanden hin und lass es Dir Schritt für Schritt
vormachen, Leitungen haben eben wenig "Intuitives", wie ich schon oben
schrieb und gezeigt habe
thomre schrieb:> weil ich halt beim ersten> Eintreten des Signals in das Kabel eine Reflexion erwartet hätte.
das wurde Dir schon weiter oben beantwortet, weil der Generator die 50
Ohm sieht und daher die erste Messstrippe nichts als eine Verzögerung
macht, so wie auf den Bildern hier schon gezeigt und der Messort des
Scopes (inkl. Trigger) nichts davon zeigt
Beitrag "Re: TDR-Impedanzmessung - Denkfehler?"
Nur weil Deine Vorstellungen von der Physik nicht mit dem übereinstimmen
was jemand anderes misst, solltest Du trotzdem das Ergebnis analysieren
und Dich vielleicht auch fragen wo der Denkfehler liegt ? (siehe thread
Thema)
thomre schrieb:> Ein Handy "habe ich nicht",
OK, wie gesagt ich kann hier nur in eine Glaskugel gucken solange nicht
bessere Informationen vorliegen
Dankbar wäre ich dir auch, wenn Du sorgfältig alle Fragen beantwortest
die man Dir stellt z.B. die hier
Beitrag "Re: TDR-Impedanzmessung - Denkfehler?"
EMU
Ich bin zwar nur Realschüler, aber drücke ich mich denn so schlecht aus?
Ich weiß jetzt, woher meine Verwirrung kommt. Ich schreibe etwas, das
wird wegen Falschverstehens dementiert, also denke ich aufs Falsche um,
das wird dann auch wieder kritisiert.
Ich sehe genauso wo was wie du. Ich habe mehrfach meine Messwerte
genannt. Die entsprechen dem, was ich erwarte, basierend. Ich weiß wo
mein Denkfehler ist und habe es dir genannt. Diese eine, winzige
Information fehlt mir zum ganzen. Bitte nenne mir die Lösung, von selber
komme ich nicht darauf, weil ich nun wirklich nicht mehr weiß was ich
schreiben soll. Ich dachte vorher, mein Problem liegt bei der
Messtrippe, aber da ist es gar nicht, weil ich an Hand eurer Erklärungen
sehe, dass ich nicht falsch gedacht habe. Danke für die vertiefenden
Infos. Entschuldige bitte die ungünstige Bennennung von L'' und C'', ich
wollte einfach nicht unendliche infinitisimale, nicht-konzentrierte Ls
und Cs malen. Ich will damit nur die Impedanz also Z= Sqrt (L''/C'')
darstellen.
> das hättest Du auch ganz schnell sehen können, wenn Du meine Messserie> hier Beitrag "Re: TDR-Impedanzmessung - Denkfehler?" genau angesehen> hättest
Genau daher wusste ich das. Jetzt möchte ich wissen, warum von diesen
3,75V nicht ein Teil beim Eintreten in die 150Ohm reflektiert werden.
Ich will nur wissen, warum die Realität ÜBER DIE WIR UNS SCHON LANGE
EINIG SIND so ist, wie sie ist :)
Mein Problem ist an der Stelle, an der das Signal zum allerersten mal
aus dem 50 Ohm-Kabel austritt und in das 150 Ohm-Kabel eintritt. Laut
meinem Oszibild in Verbindung mit meiner ausführlichen Rechnung (stimmt
diese denn?) und genauso deinem Oszibild treten da 3,75V ein.* Nach 2T
werden diese mit 3,75V/2 überlagert. Diese Überlagerung passt, die
verstehe ich. Warum aber ist bei * von Anfang an 3,75V da? Diese kommen
aus dem Spannungsteiler - aber warum passiert an dieser Stelle keine
Reflexion?
Ich bin der Meinung, dass man die angefragten Informationen nicht zur
Bentwortung meiner Frage braucht, weil die mit der Stelle, an der ich
das Problem habe. Ich fürchte einfach, dass du bisher immer die falschen
Stellen für mein Problem gehalten hast...
An der Stelle, um die es mir geht, wirkt immer, in jeder Phase der
Reflexionsfaktor. Nur beim allerersten Eintritt offenbar nicht, sonst
wären da keine 3,75V. Oder was übersehe ich?
thomre schrieb:> Ich bin zwar nur Realschüler,
... ich war auch mal einer :-)
>Ich schreibe etwas, das
wird wegen Falschverstehens dementiert, also denke ich aufs Falsche um,
das wird dann auch wieder kritisiert.
!!Bitte vergiss nicht, die Nachricht entsteht immer im Empfänger !!
thomre schrieb:> mein Problem liegt bei der> Messtrippe, aber da ist es gar nicht, weil ich an Hand eurer Erklärungen> sehe, dass ich nicht falsch gedacht habe.
dann ist das ja geklärt :-)
thomre schrieb:> Ich will damit nur die Impedanz also Z= Sqrt (L''/C'')> darstellen.
auch das ist durch das neue Bild ja nun aufgeklärt, aus Deinen
vorhergehenden Erklärungen war das aber nicht eifach zu entnehmen, sorry
thomre schrieb:> Genau daher wusste ich das. Jetzt möchte ich wissen, warum von diesen> 3,75V nicht ein Teil beim Eintreten in die 150Ohm reflektiert werden.> Ich will nur wissen, warum die Realität ÜBER DIE WIR UNS SCHON LANGE> EINIG SIND so ist, wie sie ist :)
das hatte Dir Abdul K schon beantwortet, für den Generator sieht es so
aus (bis auf eine Verzögerung) als ob er direkt am 150 Ohm Koax hängt
Sorry muss jetzt weg Rest später
EMu
Vielleicht ist mein Verständnisproblem so abwegig xD
> für den Generator sieht es so> aus (bis auf eine Verzögerung) als ob er direkt am 150 Ohm Koax hängt
Meinst du den "idealen" Generator ohne sein eigenes Ri? Das könnte ich
dann nicht nachvollziehen - wie sollten die 50 Ohm übersprungen werden?
Ich versuchs mir gerade vorzustellen: Angenommen, wir haben eine
leuchtende LED mit Glasdome. Diese halten wir an ein Prisma aus dem
selben Glas. drumherum ist Luft. Natürlich passiert beim ersten Eintritt
keine Reflexion, weil das Material nicht wechselt. Bei späterem
Passieren dieser Stelle wird was reflektiert, weil dann die Luft
"gesehen" wird. Aber so ist doch der Aufbau hier gar nicht. Der
Generator ist doch über die 50 Ohm (von sich selber, unabhängig von der
Messstrippe), also eine kleine "luftstrecke" an die 150Ohm, das Prima,
angelegt....?
Ich hab mal ne lustige Freihandzeichnung angehängt. Warum passiert NICHT
das rote, sondern warum gehen die Kompletten 3,75V in die Leitung, ohne
das davon an der Stelle, wo die Impedanz von 50 auf 150 wechselt, etwas
reflektiert wird? Kommt später (nach 2n*T) ein Signal wieder an die
Stelle, wird etwas reflektiert. Warum nicht bem ersten Mal? Wir haben
doch immer
- 1 Spannung, die ein Kabel entlang wandert
- 1 Stelle, an der die Impedanz wechselt
ob bei 0T oder 2T!
thomre schrieb:> Meinst du den "idealen" Generator ohne sein eigenes Ri? Das könnte ich> dann nicht nachvollziehen
nein natürlich der Generator mit seinem reellen Ri
thomre schrieb:> Der> Generator ist doch über die 50 Ohm (von sich selber, unabhängig von der> Messstrippe), also eine kleine "luftstrecke" an die 150Ohm, das Prima,> angelegt....?
Deine Grundüberlegung ist schon richtig, aber wenn ein Generator mit
seinem Ri abgeschlossen ist (z.B.durch die Leitung mit einem
Wellenwiderstand Z0=Ri), halbiert sich erst einmal am Koppelpunkt
Generator Leitung die Spannung (so auch wie auch bei Kraus zu lesen),
die Welle läuft dann gemütlich durch die Leitung und trifft dann auf den
Punkt wo das Scope und die 150 Ohm Leitung sind, sehen tust Du natürlich
nur was dort an dem Punkt passiert. Da der Generator ja nicht weiß was
da angeschlossen ist, "denkt" er erst einmal alles ist OK, ich sehe
Z0=50 Ohm und bin "wellenrichtig abbgeschlossen"
das restliche Geschehen ist dann was an dem 150 Ohm Kabel passiert
Wahrscheinlich knackst du jetzt an dem Punkt:
Aber da müsste doch eine Welle durch das Verbindungkabel zurück zum
Generator laufen?
Tut es auch, nur dass Generator Ri und Kabel Zo den gleichen Wert haben
und das wirkt sich so aus, als wenn die Welle sich in einem unendlich
langen Kabel "tot läuft", denn ein wellenwiderstandrichtig
abgeschlossenes Kabel kennt keine rücklaufende Welle (wieder Kraus)
Ich hoffe so kannst Du das nachvollziehen ?? sonst nimm meine Messbilder
zur Hilfe bzw. Deine
thomre schrieb:> Hier die Zeichnung.
die Wirkung ist die Gleiche als wenn Deine 2-ten 50 Ohm nicht da sind,
dann reflektierst du natürlich auch etwas in den Generator-Ri, aber du
kannst dir ja mit keinem Mittel ansehen wie der Spannungsverlauf
unmittelbar am Generator (ohne Ri) aussähe
EMU
Lass uns das kurz nochmal durchgehen:
Also halbieren sich die 5V auf 2,5V (wo genau?), diese klatschen an den
Übergang zu den 150 Ohm, davon kommen 1,25V zurück zu dem Messpunkt und
daher sind die 3,75V?
Dann hätte es aber mit dem Spannungsteiler nix mehr zu tun.
> aber wenn ein Generator mit> seinem Ri abgeschlossen ist (z.B.durch die Leitung mit einem> Wellenwiderstand Z0=Ri), halbiert sich erst einmal am Koppelpunkt> Generator Leitung die Spannung (so auch wie auch bei Kraus zu lesen),> die Welle läuft dann gemütlich durch die Leitung und trifft dann auf den> Punkt wo das Scope und die 150 Ohm Leitung sind, sehen tust Du natürlich> nur was dort an dem Punkt passiert.
Oder habe ich dich falsch verstanden, denn du schreibst ja
> wellenwiderstandrichtig abgeschlossenes Kabel kennt keine rücklaufende> Welle (wieder Kraus)
Also dass an der Stelle Ri zu Zo nix passiert, ist mir klar.
Aber die Ri-Z0-Reihe ist durch die 150Ohm dann NICHT richtig
abgeschlossen, DORT muss doch was zurücklaufen?
thomre schrieb:> Also halbieren sich die 5V auf 2,5V (wo genau?),
ich schrieb: halbiert sich erst einmal am Koppelpunkt
Generator Leitung die Spannung, also gemeint war die Verbindungsleitung
mit Zo
thomre schrieb:> davon kommen 1,25V zurück zu dem Messpunkt und> daher sind die 3,75V?> Dann hätte es aber mit dem Spannungsteiler nix mehr zu tun.
Dein Gedanke so ist richtig
aber:
die Spannungsteilersache galt ja auch nur für den unendlich kurz
angeschlossnen Generator, wie schon im ersten Beispiel beschrieben und
auch nur solange noch keine Welle zurückgelaufen ist, bitte noch einmal
nachlesen
Beitrag "Re: TDR-Impedanzmessung - Denkfehler?"
, aber Du wolltest früher unbedingt den Mechanismus auf einen ohmschen
Spannungsteiler zurückführen, von dem ich sagte dass das falsch ist,
weil es sich um eine Leitung handelt
thomre schrieb:> DORT muss doch was zurücklaufen?
so hatte ich es oben beschrieben, nachdem ich Deinen Punkt aus dem Bild
verstanden hatte
EMU
Ich habe mal 10V genommen.
Generator---Messtrippe---*-Kabel-#---Leerlauf.
Messpunkte sind *(gelb) direkt am Anfang des zu messenden Kabels und
sofort am Ende #(grün).
Es werden also definitiv die 7,5V die am Anfang auch anliegen in das
Kabel geleitet und am Ende verdoppelt. Diese 7,5V kommen zurück, werden
halbiert mit r=0,5 undüberlagern die anstehenden 7,5V zu 11,25V (2.
gelbe Stufe).
Aber warum nun liegen vorn genauso viel an wie im Kabel (in der Zeit von
0T bis 2T)?
Müssten nicht -3,75V entlang des Kabels gehen, weil die Hälfte schon
wegreflektiert wurde und immer nur die andere mit *-0,5 ins Kabel gehen?
Das passt nicht zur Messung.
Oder kommen nur 5V der 10V an, wegen 50 Ohm auf 50 Ohm Halbierung, davon
0,5 werden am Übergang zu 150Ohm reflektiert, also sehen wir am Anfagn
7,5V (passt) und 2,5V laufen das Kabel entlang, so dass am Ende 5V ist
(passt nicht)? Nope.
a Wieviel V erreichen die Messstelle (zum 1. Mal),
b wieviel sind es an dem Übergang auf die 150 Ohm,
c wieviel kommen zum Messpunkt zurück (und überlagern das, was sie in
Hin-Richtung passiert),
d wieviel gehen ins Kabel?
Es sieht aus als wären es
a 7,5V (50-150 Ohm Spannungsteiler)
b 7,5V
c 0V
d +7,5V
Müssten es nicht
a 5V (Wegen 50-50 Ohm Spngteiler)
b 5V
c +2,5V
d +2,5V (übrig vom Übergang 50 auf 150Ohm, wird nicht negiert weil von
niedrige auf hohe Impedanz, später wird an dieser stelle negiert weil
von Innen ja Übergang von hoch auf niedrig)
sein? Das passt aber nicht.
Zumal es mir gar nicht um einen Ohmschen Spannungsteiler an sich ging.
Sondern sowas:
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-spannungsanpassung.htm
Das sind doch Impedanzen...und Kabel...
Wenn wir jetzt sowas haben:
Generator -* Verbindungsleitung -** Kabel
*von 10V auf 5V (weil Übergang mit Dämpfung 0,5)
**von 5V auf 3,75V (weil Übergang 50 zu 150 Dämpfung 0,75)
Diese 3,75V gehen ins Kabel, rufen 7,5V am Ende hervor. Am Anfang
müssten es 5V sein. Oder, wenn wir sagen da reflektiert was, 5V+3,75/2=
6,875V. Passt KEINER dieser Werte.
Außerdem: Also wenn ich nach meiner Verbindungsleitung (ohne dass da was
dranhängt) die Spannung messe, komme ich genauso auf 10V wie direkt am
Generator. Nicht 5V. In meinem Kopf passt gerade nix mehr zusammen. Hilf
mir bitte beim Sortieren....
Wenn Audio-Leute von Impedanzen sprechen, dann meinen sie Widerstände
die durch Induktivitäten und Kapazitäten 'verschmutzt' sind. Aufgrund
der geringen Frequenzen und den begrenzten Kabellängen, sind das aber
keine Laufzeiteffekte in Kabelmodellen!
Kabel transportieren Energie im realen Raum, also mit maximal
Lichtgeschwindigkeit (um einen bestimmten Faktor verlangsamt).
Ein einfaches Hilfsmittel ist das Bergeron-Diagramm.
Und ich würde das alles in SPICE ausprobieren.
Ein "Ausbildungsleiter" sollte aber in der Lage sein dies entweder
selbst zu erklären oder die Fähigkeit besitzen entsprechende
Ausbildungspersonen darauf anzusetzen es dir beizubringen. Alles andere
ist kein Leiter - sorry.
Weil du so schön dabei ist, gleich noch das Superpositionsprinzip
angucken. Gilt immer, wenn das System linear arbeitet.
Warum sagt ihr mir fast ausschließlich nur, wie es NICHT ist anstatt wie
es ist? Natürlich wird Energie transportiert. Die Geschwindigkeit ist
von der Impedanz (weil von epsilon) abhängig. Natürlich.
Nur geschieht doch Reflexion an Stellen wechselnder Impedanz. Dies ist
der Fall, weil von 50 Ohm auf 150Ohm gewechselt wird. (Wie bei Licht -
natürlich wird da auch nur Licht unterschiedlich schnell transportiert
vom jeweiligen Medium, aber man spricht auch vom Brechfaktor, der
materialabhängig ist, ohne dass man von Verzögerung reden MUSS. Der
Brechfaktor ist wie die Impedanz.)
Und ich will jetzt wissen, wieviel Spannung im konkreten Fall (ob mit 5V
oder 10V vom Generator) an der Stelle ankommt, wie viel weitergeht und
wieviel reflektiert wird.
Ich kann es mir nicht selber erarbeiten, weil ich mittlerweile dutzende
Varianten im Kopf habe, die hinten und vorne nicht passen.
Wir haben sowas (bisher) nicht in der Ausbildung. Mein Betrieb
beschäftigt sich mit Hochspannungstechnik. Das sind nochmal andere
Kabel. Und wenn ich es je gewusst habe, wie es funktioniert, jetzt
kapier ichs nicht mehr weil zu verwirrt.
Es gibt keinen Unterschied zwischen dem was in der Optik passiert und
dem was hier passiert. Die Verzögerung findet immer dort statt wo die
Energie durch reale Medien durch muß.
Naja Betrieb. Bisserl wenig dort, oder?! Vielleicht können sie dir
wenigstens den Ferrariseffekt erklären. Das ist das warum am Kabelende
bei zu geringer Belastung die Spannung erhöht ist.
Außerdem mußt du zwischen Spannung und Energie unterscheiden. Die
Energie fließt ständig hin- und her, die Spannung aber ist einfach nur
der Momentanwert an einem bestimmten geografischen Punkt aller
durchlaufenden Wellen (deren Richtung allein anhand der Spannung nicht
nachvollziehbar ist).
Ich kann dir jetzt keine konkreten Zahlen nennen, weil ich die konkrete
Anordnung bei dir gar nicht im Kopf habe. Ich schreibe eigentlich immer
nur dann was, wenn ich der Meinung bin du bekommst die Antwort nicht
selber raus und die anderen antworten darauf auch nicht.
Wenn ich mir die Post-Zeiten deiner Fragen ansehe, dann sehe ich doch
sofort das du dir das Bergeron-Diagramm gar nicht auf deinen Zettel
gemalt hast.
Für Hausaufgaben sind wir nicht da!
> Wenn ich mir die Post-Zeiten deiner Fragen ansehe, dann sehe ich doch> sofort das du dir das Bergeron-Diagramm gar nicht auf deinen Zettel> gemalt hast.
Oh, woran das?
Zumal ich es mehrfach gezeichnet habe. Nur weiß ich halt nicht, wie es
richtig "losgeht". Ich hab hier 5 Varianten liegen. Keine davon kann
stimmen. Daher brauche ich eure Hilfe!
Das hat doch mit einer Hausaufgabe nichts zu tun. Das hat noch nciht mal
einen Bezug zur Ausbildung, es interessiert mich bloß. Lasst mich bitte
nicht hängen. Ich les mir echt alles aufmerksam durch (gerne auch noch
30mal, aber bei keiner Quelle von oben ist die Info drin die ich
brauche! Oder ich kann sie nicht erkennen) und geb mir Mühe, aber gebt
mir doch mal eine Basis - den Fakt, den ich brauche. Dann kann ich mein
Verständnis dran abgleichen. Momentan fehlt mir der "Referenzwert"!
Warum nennst du mir denn noch mehr Effekte und Unterscheidungen? Ich
habe doch nun wirklich eine konkrete Frage für einen bestimmten
Sachverhalt. Sobald diese beantwortet ist, weiß ich automatisch, welcher
Ansatz richtig ist und wie alles zusammenpasst. Mir fehlt doch wirklich
nur dieses eine Puzzlestück und nicht noch mehr "Drumherum".
Zusammenfassend:
10V vom Generator --- 50 Ohm Messstrippe --- 150 Ohm PB-Kabel ---
Leerlauf
Wie in dem Oszibild oben sind am Anfang
bei t=0T ---> 7,8 V
bei t=2T ---> 11,2 V
bei t=4T ---> 9,X V
am Ende dagegen
bei t=1T ---> 15 V
bei t=3T ---> 9 V
beides pendelt sich auf die 10V ein.
Mir ist klar, warum es sich am Ende verdoppelt und was vom Ende aus
zurück läuft. ich weiß auch, was bei 2T vorn am Kabel passiert. Aber was
passiert bei 0T?
thomre schrieb:> Mir ist klar, warum es sich am Ende verdoppelt und was vom Ende aus> zurück läuft. ich weiß auch, was bei 2T vorn am Kabel passiert. Aber was> passiert bei 0T?
ich bin noch nicht dazu gekommen mir alles durchzulesen, aber ich
versuche es einmal mit der Interpretation Deiner Messung, vielleicht
kannst Du Dir damit die Spannungen selbst heraussuchen
Vielleicht noch ein Hinweis :
-- wie Du weißt ist die Lichtgeschwindigkeit in Luft endlich ~3*10^8 m/s
und wenn ich mich nicht verrechnet habe sind das 30mm/ps im Kabel läuft
es langsamer bei Deinen Kabeln so ca. 63% davon also ca. 19mm/ps
-- Leitungen sind Wellenleiter, also braucht eine Welle eine gewisse
Zeit bis sie einen bestimmten Ort erreicht
So nun schau Dir das Bild einmal an und gib uns bitte Rückmeldung was Du
daran verstehst und was auch nicht
PS: ich habe das fast nicht lesbare schwarze Format mit Irfanview in
andere besser lesbare Farben "übersetzt"
EMU
Ja, das Oszi ist etwas verbuggt, egal was man einstellt, es ist immer
ein schwarzes jpg...
Schön, dass ich zumindest die Interpretation richtig mache. Ich habe
bloß ein Problem mit den Zahlenwerten. Nämlich da, wo die Welle die 150
Ohm sieht.
Sind es 10V, die die 150 Ohm sehen (einfach nur übergang von durchgängig
50 Ohm auf 150Ohm), oder 5V (wie im Kraus)?
Und dann, wird da nicht sofort beim Ankommen 50% zum 1. Messpunkt
hinreflektiert? Und nur (-)50% gehen rein? Warum sind dann aber 15V am
Ende?
thomre schrieb:>> Wenn ich mir die Post-Zeiten deiner Fragen ansehe, dann sehe ich doch>> sofort das du dir das Bergeron-Diagramm gar nicht auf deinen Zettel>> gemalt hast.> Oh, woran das?> Zumal ich es mehrfach gezeichnet habe.
Miau. Du hast noch nicht mal "Bergeron-Diagramm" in Google eingegeben.
Sonst wüßtest du das das keine Scope-Bilder sind und die Zeitachse in
diesem Diagrammschema nach unten läuft.
Ich habe mir schnell mal alle Bilder in diesem Thread angesehen. Nix
Bergeron und damit nix Unterstützung von mir!
Übrigens habe ich persönlich auch noch nie ein Bergeron komplett
durchgespielt. Im Gegensatz zu dir brauche ich es aber auch nicht. Das
Wichtigste kann ich mir im Kopf vorstellen.
Da das geschehen sehr komplex ist und damit extrem fehleranfällig, kommt
eh nur eine Lösung als Messung oder als Simulation in Frage.
Nur wenige fehlangepaßte Stichleitungen und die Sache ist für Menschen
nicht mehr nachvollziehbar, außer man geht stur nach einem Schema vor.
Nur weiß ich halt nicht, wie es
> richtig "losgeht". Ich hab hier 5 Varianten liegen. Keine davon kann> stimmen. Daher brauche ich eure Hilfe!>> Das hat doch mit einer Hausaufgabe nichts zu tun. Das hat noch nciht mal> einen Bezug zur Ausbildung, es interessiert mich bloß. Lasst mich bitte> nicht hängen. Ich les mir echt alles aufmerksam durch (gerne auch noch> 30mal, aber bei keiner Quelle von oben ist die Info drin die ich> brauche! Oder ich kann sie nicht erkennen) und geb mir Mühe, aber gebt> mir doch mal eine Basis - den Fakt, den ich brauche. Dann kann ich mein> Verständnis dran abgleichen. Momentan fehlt mir der "Referenzwert"!>
Mit dem "Referenzwert" wäre aber die 'Hausaufgabe' gelöst.
> Warum nennst du mir denn noch mehr Effekte und Unterscheidungen? Ich> habe doch nun wirklich eine konkrete Frage für einen bestimmten> Sachverhalt. Sobald diese beantwortet ist, weiß ich automatisch, welcher> Ansatz richtig ist und wie alles zusammenpasst. Mir fehlt doch wirklich> nur dieses eine Puzzlestück und nicht noch mehr "Drumherum".>
Ich habe dir alle wichtigen Stichpunkte genannt und alles unwichtige
weggelassen. Eigentlich bin ich darin ziemlich gut.
Insbesondere hast du meine Unterscheidung zwischen Spannung und Welle(n)
gar nicht verstanden. Also nochmal: Aus der momentanen Spannung an einem
Meßpunkt kannst du KEINERLEI Aussage über die Spannung zu einem späteren
Zeitpunkt machen wenn du nicht die Topologie genau kennst. Die
Wellen(-fronten) die da so unterwegs sind, kommen irgendwann irgendwo an
und DANN entsteht DORT eine MOMENTANspannung.
Wenn du nicht mehr weiterkommst, dann erinnere dich daran was ich
schrieb: Lade dir LTspice runter und öffne die Examples. Darin sind zwei
Transmissionline-Examples. Bau es um nach deinem Versuchsaufbau und laß
es simulieren. Und dann messe solange daran herum, bis du eine
Vorstellung entwickelt hast was da passiert. Und im Gegensatz zur
Realität kannst du dort auch die Ströme messen oder eine Leitung einfach
teilen.
Und wenn du da nicht mehr weiterkommst und einen sinnvollen Ansatz aus
LTspice postest, wirst du sehen, das man dir auch wiederum
weiterhilft...
Andererseits muß man in einem normalen Ausbildungsberuf vor 20 Lenze
auch keine Leitungseffekte wirklich abhandeln. Ja ich war auch so wie
du. Das kommt nicht immer an beim Betrieb.
In Kommunikationsanwendungen sind Leitungen immer passend terminiert und
damit fällt diese Betrachtung hier komplett weg. Es bleiben nur wenige
Parameter, die zu beachten sind: Dämpfung, Abzweige, Gesamtlaufzeit.
> Du hast noch nicht mal "Bergeron-Diagramm" in Google eingegeben.> Sonst wüßtest du das das keine Scope-Bilder sind und die Zeitachse in> diesem Diagrammschema nach unten läuft.
Ich weiß, was das ist. Ich habe sie nicht gepostet. Ich habe aber die
Informationen davon systematisch hingeschrieben. In Phasen unterteilt.
Ich habe hier 5 Varianten liegen. Aber das ist eine sinnlose Übung, weil
ich nicht weiß, was an der 1. Querlinie stehen soll. Darauf will ich
doch die ganze Zeit hinaus. Dass ich den Rest durchexerziert habe,
siehst du an meinen Posts oben, die Zahlen kommen daher.
> wenn du nicht die Topologie genau kennst
Ich kenne doch die Topologie...
Ich weiß Folgendes:
Am Leitungsende messe ich nach 2T 15V. Also müssen im Kabel +7,5V
hingegangen sein (ich drück das jetzt absichtlich so aus) und es werden
auch wieder 7,5V Richtung Anfang gehen. Ab diesem Rücklaufen passt meine
Vorstellung und die errechneten Werte. Aber davor nicht.
Wie sind die 7,5V "da rein" gekommen? Am Kabelanfang hätte doch
Reflexion (zusätzlich zu den anderen Leitungseffekten) passieren müssen.
Also hättten bei einem r=0,5 15V angelegen haben. Das ist doch Quark.
Schau mal bitte hier, S.6:
www.attempo.com/Daten/Reflexionsdaempfung.pdf
Warum gehen bei 0T 0,66V Volt in das Kabel? Wieso wird nichts davon
reflektiert? Warum wird es "ins Innere" nicht mit den -0,33
beaufschlagt? Später geschieht das immer.
> Andererseits muß man in einem normalen Ausbildungsberuf vor 20 Lenze> auch keine Leitungseffekte wirklich abhandeln. Ja ich war auch so wie> du. Das kommt nicht immer an beim Betrieb.
Leider auch hier nicht, wie es scheint.
Ich habe echt keinen Nutzen von der Antwort außer Wissensgewinn und ein
ruhiges Gefühl endlich durchgeblickt zu haben. Erlöst mich doch bitte
diesbezüglich einfach.
> Warum gehen bei 0T 0,66V Volt in das Kabel? Wieso wird nichts davon> reflektiert? Warum wird es "ins Innere" nicht mit den -0,33> beaufschlagt? Später geschieht das immer.
Korrektur, was ich eigentlich meinte:
Wir gehen von niedriger auf hohe Impedanz. U*0,66 werden Richtung
Messpunkt reflektiert, U*0,33 laufen weiter. Genau das, was anders herum
passiert, wenn das Signal vom Ende aus durch die 75Ohm lauft und dann
plötzlich 37,5 Ohm sieht. Warum passiert das nicht am Anfang bei t=0T?
Welches Dokument meinst du? Am besten lies sie alle.
Sag mal, ich versuchte deinen echten Versuchsaufbau aus den Posts zu
extrahieren, geht aber nicht gut.. Kann es sein, du hast schlicht am
Scope den Schalter für die Eingangsterminierung falsch eingestellt?
Kontrollier das erstmal. Am Generator genauso!
Ich meinte www.ti.com/lit/an/sdya014/sdya014.pdf S. 13.
Aufbau siehe hier:
Beitrag "Re: TDR-Impedanzmessung - Denkfehler?"> Kann es sein, du hast schlicht am> Scope den Schalter für die Eingangsterminierung falsch eingestellt?> Kontrollier das erstmal. Am Generator genauso!
Müsste ich denn ein anderes Ergebnis bekommen? Ich dachte, das sei
korrekt.
Das was ich bei Beitrag "Re: TDR-Impedanzmessung - Denkfehler?"
heraushabe entspricht genau dem TI Dokument und dem von Attempo. Ich
möchte das Warum für den 1. Wert wissen. Also warum 7,5 V bei mir (oder
0,66 bei attempo) vorn am Kabel gemessen werden, wenn doch die Reflexion
wirken müsste.
Zitat attempo:
> Ein Impuls mit einer Leerlaufspannung von z.B. Uo=1V startet symbolisch> bei 0, ist aber wegen des Spannugsteilers Ri/Z = 37.5Ohm/75Ohm mit pE=0.66 >
geteilt, also 0.66V. An E liegen deshalb für die Zeit „2T" 0.66V an.
Das hat offenbar nichts mit dem Faktor 0,66 der Reflexion zu tun. Wo
bleibt die denn?
Für die Zeit 2T ist die Welle noch unterwegs zum anfänglichen
Einspeisepunkt. T ist hierbei die Zeit für eine einzelne Bewegung durchs
gesamte Kabel.
Meßbar ist das natürlich nur solange der Generator nur einen
Einzelimpuls erzeugt. Falls du mit Sinussignalen mißt, haben sich die
Wellen zum Zeitpunkt deiner Messung bereits mehrfach durch die Anordnung
bewegt 'verteilt'.
Mit geht es um die Zeit 0T. Sobald das Signal (Puls) einmal drin ist,ist
mir der Sachverhalt klar. Aber wie kommen die 0,66V bzw 7,5V rein? Warum
passiert da keine Reflexion zum Einspeisezeitpunkt, hier wechselt doch
die Impedanz?
Warum sollte da die Impedanz wechseln? Der Generator hat 50 Ohm, das
Kabel auch. Beide sehen im Gegenüber 50 Ohm, damit ist die Reflexion=0.
Die Welle läuft am Schnittpunkt also einfach weiter.
In meinem Beispiel, von 50 auf 150 Ohm und 10V haben wir 7,5V. Die
kommen aus
Ux/10V= 150/(50+150)
der Reflexionsfaktor ist aber
r= 1+ (50-150)/(50+150) = 1-0,5 =0,5
Eine Halbierung, wie auch immer, passiert hier aber nicht.
Vielleicht hilft dir das hier. Hierbei sehen auch alle Kabel ihre
gewünschten 50 Ohm. Lustig, oder.
Die Sternanordnung wurde 2002 in DE trivialpatentiert und gleich noch
die äquivalente Dreieckanordnung vergessen.
Wo sind bei dir 150 Ohm? Du hast doch nur ein Kabel. Mach doch mal einen
richtigen Schaltplan.
Der findet sich im verlinkten Beitrag. Ein mit nem Programm erstellter
enthielte auch keine anderen Infos.
Ich habe 2 Kabel.
Generator (50) - Messstrippe (50) - Kabel (150)
So stehts schon die ganze Zeit da.
Du bist "kaliyanei"?
Die wirksame Transformation bei einem Übergang zwischen zwei
unterschiedlichen Impedanzen hängt dann auch von den Leitungslängen ab.
Unabhängig von der Länge ist es nur wenn überall gleiche Impedanz!
Nein, ich wollte nur seine/ihre Messung nachvollziehen.
> Die wirksame Transformation bei einem Übergang zwischen zwei> unterschiedlichen Impedanzen hängt dann auch von den Leitungslängen ab.> Unabhängig von der Länge ist es nur wenn überall gleiche Impedanz!
Stimmt das also nicht:
Transformation
Ux/10V= 150/(50+150)
Reflexionsfaktor
r= 1+ (50-150)/(50+150) = 1-0,5 =0,5
Ich hatte zwei kabellägen (vom 150Ohm, 3m und 50m) drangehangen, es
waren immer 7,5V.
Es sollte nicht stimmen. Die genauen Gleichungsmonster habe ich nicht im
Kopf. Da das Ergebnis periodisch von der Leitungslänge abhängt, könnte
es so sein das deine beiden Längen zufällig das gleiche Ergebnis
liefern.
Eventuell ist da auch noch ein fundamentaler Unterschied in der
Betrachtung als stationäre Welle im Falle Sinusanregung oder
Spannungssprung. Kann ich dir auf die Schnelle keine Antwort drauf
geben.
Mußt es halt ausrechnen. Habe ich nie gemacht. Vielleicht reicht dir ja
die Antwort eines online-Tools.
Ich würde das in SPICE erschlagen.
Ich meinte, es ist kein Sinus.
Schau dir bitte
www.attempo.com/Daten/Reflexionsdaempfung.pdf S.6:
Warum gehen bei 0T 0,66V Volt in das Kabel? Wieso wird nichts davon
reflektiert?
Offensichtlich gilt das für Spannungen nicht. Dann ist es für
Sinuswellen wohl nur so. Da würde die Welle ja zurückkommen und sich mit
dem Vorhandenen überlagern...
Die 0,66V ergeben sich aus der Wirkung des Spannungsteilers aus
Widerstand und Leitung. Schrieben die dort auch. Übrigens sagt SPICE das
gleiche.
> Die 0,66V ergeben sich aus der Wirkung des Spannungsteilers aus> Widerstand und Leitung. Schrieben die dort auch. Übrigens sagt SPICE das> gleiche.
Soweit war ich schon. Ich möchte jetzt wissen, warum da nicht auch noch
Reflexion auftritt.
Ich würde sagen, es tritt eine Reflexion auf. Sie kann aber nicht
gemessen werden. Die Reflexionen sind überall an jedem Punkt des
Übertragungsweges, aber nicht immer meßbar.
Mir gefällt die Betrachtungsweise als Welle einfach besser. Die
Wellenfront läuft in eine Richtung und hat einen Amplitudenverlauf der
nicht wirklich rechteckig ist.
Wie ich schon mehrfach erwähnte, ein Widerstand ist eine Leitung ohne
reale Länge.
Du wirst es wohl so hinnehmen müssen. Eine bessere Anschauung fällt mir
auch nicht ein.
Ich kenne niemanden der die Maxwellgleichungen intuitiv bedienen könnte.
Vielleicht gibts solche Leute (vereinzelt).
Mir reicht es, wenn das was ich weiß bzw. messe simuliere oder sonstwie
erfahre, der Konsens einer mir vertrauenswürdigen Gruppe ist. Mehr
'Erfahrung' machen eigentlich auch eher die Physiker. Die kümmern sich
um solche Sachen. Hier sind eher die praktischen Anwender.
Vielleicht hast du ja bereits gemerkt, das hier offensichtlich die
meisten schon kein Interesse mehr haben.
Vielleicht kommt ja noch was von anderer Seite hinzu.
thomre schrieb:> a Wieviel V erreichen die Messstelle (zum 1. Mal),> b wieviel sind es an dem Übergang auf die 150 Ohm,> c wieviel kommen zum Messpunkt zurück (und überlagern das, was sie in> Hin-Richtung passiert),> d wieviel gehen ins Kabel?
ich bin inzwischen zu der Überzeugung gekommen, dass wir hier einem
erstklassigen Troll auf den Leim gehen (so wenig und so viel kann
niemand gleichzeitig wissen)
Ich werde mich daher auch bei diesem TE nicht mehr melden
Für alle die dieses Thema auch verstehen wollten, hier der Lösungsansatz
(ganz nach Abduls Vorschlag)
Ich habe hier nur die ersten 2 Stoßstellen berücksichtigt wobei in dem
Messbild als erstes nur die 50-150 Ohm Stelle zu sehen ist Bild oben)
EMU
Das war genau der Ansatz, auf den ich seit Dutzenden Posts hinauswollte.
Vielen Dank. Ich denke, ich habe jetzt begriffen, was am Anfang
geschieht. Vielleicht kannst du aber auch nachvollziehen, dass es nicht
besonders naheliegend ist, wenn, wie du selber rechnest "0,5*Uo"
durchgelassen werden, aber am Ende 2*U2 anliegen...Daher die dümmliche
Frage, wie die ins Kabel kommen. Natürlich liegen eben am Anfang U2 an
und gehen wohl auch dann zum Ende und werden verdoppelt. Aber abwegig
finde ich es schon, wenn man sich auf Uo konzentriert.
(Die ganzen zusätzlichen Effekte die im Laufe der Diskussion ins Spiel
kamen, muss ich später, mit mehr Hintergrundwissen noch mal anschauen.
Ka, wie du auf "viel und wenig gleichzeitig wissen" kommst.)
Die angebliche "Trolligkeit" ist wahrscheinlich auf meine nach häufigem
Aneinandervorbeireden entstandene Verwirrung zurückzuführen. Ich hoffe,
dass du das nicht so aus der Diskussion mitnimmst und dem nächsten
nervigen Azubi nichts mehr erklärst, weil du ihn für einen Troll hältst.
Abdul K. schrieb:> Vielleicht hilft dir das hier. Hierbei sehen auch alle Kabel ihre> gewünschten 50 Ohm. Lustig, oder.
Nächtens langweilte ich mich und da ich auf Wikipedia dazu nichts fand
und es daher dokumentiert werden sollte, hier das Ergebnis:
1. Werden die Widerstände in Dreieck geschaltet, so müssen sie 3-mal so
groß sein wie in Sternschaltung.
2. Die "Dreieckanordnung" ist bei mehr als drei Ecken zu aufwändig, da
prinzipiell von jedem Anschluß zu jedem anderen ein Widerstand eingefügt
werden muß. Man wird daher hier die Sternschaltung bevorzugen. Es sei
darauf hingewiesen, daß bei sehr großer Anzahl von Kabeln die Impedanz
am Sternpunkt unerfreulich niedrig werden kann.
3. Man kann die impedanzrichtige Zusammenschaltung von Kabeln noch
verallgemeinern. Wir hatten oben den Fall von drei aufeinander
zugehenden Kabeln. Hierbei betrachte ich wegen Punkt 2 nur die
Sternanordnung:
Hat man ein durchgehendes Kabel mit n weiteren Abzweigen, so ergibt sich
für den notwendigen Anpaßwiderstand:
R=Z0*(n/(n+2))
, wobei n eine natürlich Zahl inkl. Null sein kann, also 0, 1, 2, 3,...
Bsp: Für die Sternschaltung entsprechend 3 Kabel wäre n=1, also
R=Z0*1/3. Für ein 50 Ohm Kabel also 17 Ohm.
Für den Grenzwert des Bruchs ergibt sich der Wert 1 - das entspricht
einen Abschlußwiderstand R=Z0. Also das Kabel endet ohne weitere
Verzweigung in einem Widerstand.
Hat man nur ein durchgehendes Kabel ohne Abzweig, ist n=0 und damit R=0,
was richtig ist.
Man kann n auch anders definieren und zwar als Summe aller Kabel. Dann
wäre die Formel:
R=Z0*((n-2)/n)
, dann machen die Fälle n=0 und n=1 allerdings keinen Sinn mehr.
Ansonsten ergeben sich die gleichen Konsequenzen wie bei obiger
Betrachtung von n. Insbesondere bei einem durchgehenden Kabel also n=2.
4. Sowohl Stern- als auch "Dreieck"-anordnung können von asymmetrischer
Auslegung auf symmetrische umgewandelt werden durch Halbierung der
Widerstandswerte und dem Aufbau eines gleichen Widerstandsnetzes auf dem
anderen Pol der Kabel bzw. Leitung.
Bsp: Bei der Dreieckschaltung wäre dann jeder Widerstand
R=Z0*3*((1/3)/2).
5. Natürlich kann man Z0 auch einen komplexen Wert zuordnen.
So, dann hoffen wir mal es ist nicht auch noch irgendwo
trivialpatentiert ;-:)
