Kapazitive Last einer 50Ohm Koaxialleitung

Bodo T. schrieb:

> Da ist aber eine digitale last dran, die eben nicht nur Regel ist.

Das heißt dann aber, dass du da Überschwinger am Ausgang hast, wenn du 
die Leitung nicht richtig abschließt.

Sowas ist mir schon mal auf einem SPI-Bus von nur 20 cm Länge auf die 
Füße gefallen (innerhalb einer Platine).

>> Warum glaubst Du, dass ein Koax-Kabel zwar eine
>> Kabelkapazität hat, aber keine Kabelinduktivität?
>
> Glaube ich nicht aber die Kapazität interessiert mich wegen der
> umladeströme.

Auch da geht aber die Induktivität mit ein. Das "hintere Ende" der 
Gesamtkapazität kann durch die "im Weg liegende" Induktivität nämlich 
nicht so schnell umgeladen werden wie der Kapazitätsbelag am Anfang der 
Leitung.

Ansonsten steht die Größe des Kapazitätsbelags im Datenblatt des Kabels. 
Die 100 pF/m, die dir weiter oben genannt worden sind, gelten für viele 
aber nicht für alle Kabel mit 50 Ω Wellenwiderstand.

Bodo T. schrieb:
> Ich möchte mit einem Analogschalter eine 5m Koaxialleitung schnell
> umladen.

Wirklich?

> Die Leitung soll am Ende eine digitale Last treiben.

Dann spricht man nicht von Umladen, wenn gleich das ein Nebeneffekt ist. 
Du willst ein 5V Digitalsignal über 5m Koaxialkabel übertragen.

> Also hoher
> Eingangswiderstand und Kapazität.

Hohe Kapazität? Eher nicht.

> Ich will nun die Kapazität bestimmen,
> die der Ausgang des Analogschalters sieht, damit ich abschätzen kann wie
> die Flankensteilheit ist und welche umladeströme auftreten.

Braucht man so nicht. Man nimmt einen normalen 5V Digitalausgang und 
Serienterminierung, siehe Wellenwiderstand. Dann klappt das auch mit 
der Signalintegrität.

Bodo T. schrieb:
> damit ich abschätzen kann wie
> die Flankensteilheit ist und welche umladeströme auftreten.

Wie sieht überhaupt denn dein Steuersignal aus?
Welche Flankensteilheit?
Welche max. Frequenz?

Michael

In den ersten 30-40 ns verhält sich die Leitung wie ein reeller 50 Ohm 
Widerstand. Der Strom in die Leitung beträgt während dieser Zeit also 20 
mA pro Volt Spannung auf der Leitung...

Wenn nicht auf Anpassung geachtet wird wandert dann noch eine Reflexion 
ein paar mal hin und her, wobei der Strom das Vorzeichen wechselt und 
die Stromstärke allmählich abklingt.

das heisst: längeres Koaxkabel bedeutet im Allgemeinen nicht höhere 
Umlade-ströme sondern diese treten einfach längere zeit auf bzw es 
dauert länger, bis sich alles einpendelt.

Entweder du kennst die Zusammenhänge oder du erkundest es per Formeln 
oder einfach in LTspice.

Mit zunehmender Frequenz sieht der Treiber immer weniger von weiter 
entfernten Bereichen des Kabels. Das gilt für beide Enden.

kai schrieb:
> Bei abgeschirmten Oszilloskopleitungen kann man die Flankensteilheit oft
> mit einem Trimmkondensator optimieren

Das ist ein frequenzkompensierter Spannungsteiler, eine völlig andere 
Baustelle.

kai schrieb:
> Prinzipschaltung eines üblichen passiven Tastkopfes einschließlich
> Eingangsstufe des Oszilloskops:

Die meisten Tastkopfleitungen enthalten aber keinen niederohmigen 
Innenleiter, sondern bestehen aus Widerstandsdraht. Dessen Widerstand 
ist ein wichtiger Bestandteil des Spannungsteilers und sorgt vor allem 
auch für die breitbandige Unterdrückung von Reflexionen direkt im Kabel. 
Somit liegen also gänzlich andere Verhältnisse als bei einem normalen 
Koaxialkabel vor.

Bodo T. schrieb:
> eine 5m Koaxialleitung schnell
> umladen

Der  TE hat sich ja lange nicht mehr gemeldet, aber ich fürchte, dass er 
mit "schnell" z.B. 0,5µs meint...

Ich fürchte, dass er eh nur trollt.

Moin,

Bodo T. schrieb:
> Es geht um 0,1us umladezeit.

OK, also 100ns.
Bei 5m Koaxleitung wuerd' ich mal mutmassen, dass das eine Durchlaufzeit 
von 5m/(0.67*3e8m/s) = 25ns hat. Also einmal hin und zurueck 50ns.
Hm. Also schon in der selben Groessenordnung.
Da taet' ich mich nicht drauf verlassen, dass eine rein kapazitive 
Betrachtung Ergebnisse liefert, die mit der Realitaet noch viel zu tun 
haben.

Gruss
WK

Moin,

Bodo T. schrieb:
> an digitalen Eingang
> am Ende eine Flanke zu empfangen.

also "eine", in Zahlen 1 Flanke. Nicht ein paar verschieden hohe. Genau 
da ist dein Problem.

Gruss
WK

Bodo T. schrieb:
> Es geht ja auch nur darum möglichst verzögerungsarm an digitalen Eingang
> am Ende eine Flanke zu empfangen.

Nochmals genau lesen: 
Beitrag "Re: Kapazitive Last einer 50Ohm Koaxialleitung"
Außerdem ansehen: W2AEW # 88: 
https://www.youtube.com/watch?v=9cP6w2odGUc

Der Treiber stellt also überhaupt kein Problem dar.
Dein Problem ..."möglichst verzögerungsarm"... liegt (s. Zitat o.) also 
in der Verzögerungszeit des Koax.
=> Also ist ein Koax mit Luft als Dielektrikum die Lösung, da es wegen 
der Luft kaum zusätzliche Laufzeit besitzt.
Die Impedanz-richtigen Abschlüsse sind die nächste Voraussetzung, die 
erfüllt sein muss ...

Bau dir also ein (starres) Koax mit Luft-D.; das ist am einfachsten mit 
Baumarktmitteln zu bewerkstelligen.

Ob deine "Last" zur Weiterverarbeitung am Ende analog oder digital 
aussieht, ist Jacke wie Hose.

Michael

PS: Nun komm nicht mit dem Argument, dass du das Koax um zig Ecken legen 
musst. Das hast du eingangs nicht gefordert :-)

Leute, das ist ein Troll. Er eröffnet reihenweise Threads mit vorgeblich 
recht dubiosen HF-Problemen, jedesmal unter einem anderen Namen. 
Teilweise verheddert er sich mit seinen Namen auch, weshalb das eine 
oder andere von ihm schon gelöscht worden ist, weil er in einem Thread 
mit zwei Namen auftauchte.

Irgendein reales Problem will er mit Sicherheit nicht gelöst bekommen.

Jörg W. schrieb:
> Leute, das ist ein Troll.

Kann es sein das er ein Doktorant auf ein nichtelektrotechnischen Gebiet 
ist,
eine Aufgabe für seine Dr.Arbeit lösen muss, die genau diese Eingangs 
gestellte Fordeung von maximal 100nS Laufzeit beinhaltet, aber mangels 
elektrotechnische Kenntnisse die dazu nötigen Rahmenbedingungen nicht 
versteht?

Solche Leute habe ich schon öfters kennengelernt.

z.B. Wie benötige einen 10Terahertzzähler der auf 1Hz auflöst und genau 
ist.
oder ich benötige ein Impuls mit 10KV und 1fs Anstiegszeit. Soll aber 
mit Cmos Gatter funktionieren und auf einen Steckbrett aufbaubar sein.

Ralph Berres

Ralph B. schrieb:
> Kann es sein das er ein Doktorant auf ein nichtelektrotechnischen Gebiet
> ist

Seinen anderen Fragen nach zu urteilen: nein. Er hat einfach nur ein 
paar Provokationen in die Runde geworfen, eine nach der anderen.

Jörg W. schrieb:
> Leute, das ist ein Troll. Er eröffnet reihenweise Threads mit vorgeblich
> recht dubiosen HF-Problemen, jedesmal unter einem anderen Namen.
> Teilweise verheddert er sich mit seinen Namen auch, weshalb das eine
> oder andere von ihm schon gelöscht worden ist, weil er in einem Thread
> mit zwei Namen auftauchte.
>
> Irgendein reales Problem will er mit Sicherheit nicht gelöst bekommen.

Der hier riecht auch stark nach Troll.

Beitrag "Neo Pixel info"

Jörg W. schrieb:
> Leute, das ist ein Troll. Er eröffnet reihenweise Threads mit vorgeblich
> recht dubiosen HF-Problemen, jedesmal unter einem anderen Namen.

Jörg kannst du als Moderator feststellen, ob die verschiedene Namen 
unter der gleichen IP-Adressen gepostet wurden?


Ralph Berres

Bodo T. schrieb:
> Ich mache nichts illegales.

Naja, das ist sehr hart an der Grenze zu einer vorsätzlichen Störung der 
Diskussion. In dem Falle halt, die Leute mit unsinnigen Fragen "aus der 
Reserve zu locken".

von Bodo T. schrieb:
>Ich will nun die Kapazität bestimmen,
>die der Ausgang des Analogschalters sieht,

Dein Denkfehler ist, daß du eine Koaxialleitung
nur als Kapazität betrachtest. Das ist sie bei kleiner
als 1/4 Wellenlänge und kein Abschluß am Ende, also offen.
Bei etwas größer 1/4 Wellenlänge ist sie dann induktiv.
Und am Ende abgeschlossen ist sie dann weder kapazitiv
noch induktiv.

Günter L. schrieb:
> Und am Ende abgeschlossen ist sie dann weder kapazitiv
> noch induktiv.

Aber nur wenn die Quelle die gleiche Impedanz hat.

von Kilo S. schrieb:
>Aber nur wenn die Quelle die gleiche Impedanz hat.

Wenn die Quelle eine andere Impedanz hat auch.
Wenn ein Kabel 50 Ohm Wellenwiderstand hat und am
Ende mit 50 Ohm abgeschlossen ist, "denkt" jeder
Sender, egal welcher Impedanz, er arbeitet auf einen
ohmschen Widerstand von 50 Ohm. Das passiert auch
wenn so ein Kabel nicht abgeschlossen ist aber sehr sehr
Lang ist, und die Welle sich wegen der Kabeldämpfung
tot läuft.

dfIas schrieb:
> Dennoch ist es besser, den Sender an die Leitung anzupassen und den
> Empfänger hochohmig zu belassen. ....

Darf ich dich an folgende Forderung erinnern, im
Beitrag "Re: Kapazitive Last einer 50Ohm Koaxialleitung"
formuliert: "Es geht ja auch nur darum möglichst verzögerungsarm an 
digitalen Eingang am Ende eine Flanke zu empfangen."

Mit herkömmlichem Koax (VF = 0,66 - 0,8) gewinnst du nicht. ;-( 
Außerdem: Was ist so schlimm an einem Abschluss mit korrekter Impedanz, 
so dass es keine Reflexion gibt?

Es geht vordergründig (s. Startbeitrag) auch nicht um irgendeine 
Kapazität, die "umgeladen" werden müsse (irrelevante Behauptung).

1. Wenn der Fragesteller auf Geschwindigkeit abzielt (... 
"verzögerungsarm" ...), muss er sich ein Koax mit Luft-Isolierung 
(epsilon = 1) bauen (oder teuer kaufen).
2. Wenn er keinen geeigneten Leitungstreiber mit t-rise = 100 ns finden 
kann, dann ist er mit solchen Problemstellungen eh hoffnungslos 
überfordert. Er macht aber hier einen auf "dicke Hose"...
3. Ob die Last nachher digital oder analog verarbeitet, ist sch...egal 
(s.w.o.).

Michael (mit meinem wohl letzten Kommentar hierzu in meiner Eigenschaft 
als Gleichstromtechnik-Interessierter :-) )