Wellenwiderstand Reflektion.

#3407473
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>Und warum? Was passiert da im Kabel und warum ist das nur bei hoher
>Frequenz bedeutsam.

In dem Kabel wandert eine elektromagnetische Welle. An jedem Punkt des 
Kabels wird durch die Welle eine Elementarwelle angeregt, die sich in 
beide Richtungen ausbreitet. Die am Kabelende angeregte Elementarwelle 
kann sich nur noch in Rückwärtsrichtung ausbreiten. Dadurch erscheint 
die Welle am Kabelende reklektiert.
#3407475
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Jan R. schrieb:
> Und warum? Was passiert da im Kabel und warum ist das nur bei hoher
> Frequenz bedeutsam. Der wellenwiderstand ist doch im Kabel nu nicht
> dahinter. Warum ist dieser Widerstand nicht von der Länge abhängig ?

Reflexionen gibt es immer dann, wenn eine Welle bei ihrer Ausbreitung 
auf eine Änderung des Wellenwiderstandes im Medium stößt.
Das kann wie schon erwähnt auch mitten in der Leitung ein Knick im 
Kabel, eine Delle im Mantel oder eine Steckverbindung sein.

Die heftigsten Reflexionen gibts natürlich am Kabelende in zwei 
Grenzfällen:
- Ein offenes Leitungsende reflektiert einen Impuls (idealerweise) mit
  gleicher Amplitude zurück, führt also am Ende zu einer 
Pegelverdoppelung.
- Ein kurzgeschlossenes Leitungende reflektiert einen Impuls invertiert
  zurück führt damit zu einer Auslöschung, also Pegel 0 am Leitungsende.

Nur eine angepaßte Leitung, also eine, die mit ihrem Wellenwiderstand am 
Ende abgeschlossen ist, weist keine Reflexion auf.

Die Leitungstheorie beschreibt diese Vorgänge, siehe dazu z.B. hier: 
http://de.wikipedia.org/wiki/Reflexion_%28Physik%29#Reflexion_bei_elektrischen_Leitungen

Nur schnelle Signaländerungen erzeugen eine entsprechend starke 
Reflexion, bei langsamen Signalen fällt die Reflexion anteilmäßig nicht 
ins Gewicht.
D.h. auch ein Signal von wenigen kHz kann böse durch Reflexionen gestört 
werden, wenn die Anstiegsgeschwindigkeit entsprechend hoch ist, weil es 
z.B. aus einem schnellschaltenden Digitaltreiber gespeist wird.
Bei Digitalsignalen ist also die Flankensteilheit entscheidend, nicht 
die Signalfrequenz.
Gast #3407482
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Kai Klaas schrieb:
>>Und warum? Was passiert da im Kabel und warum ist das nur bei hoher
>>Frequenz bedeutsam.
>
> In dem Kabel wandert eine elektromagnetische Welle. An jedem Punkt des
> Kabels wird durch die Welle eine Elementarwelle angeregt, die sich in
> beide Richtungen ausbreitet. Die am Kabelende angeregte Elementarwelle
> kann sich nur noch in Rückwärtsrichtung ausbreiten. Dadurch erscheint
> die Welle am Kabelende reklektiert.

Wandert diese Welle nicht um das Kabel herum?
-----------------------------------------------

Also ist der wellenwiderstand nicht gleich der Impedanz des Kabels, denn 
diese Impedanz Mischung aus Kapazität induktivität und ohmscher 
Widerstand ändern sich ja mit der Länge. Was ist das also für ein 
Kennwert dieser wellenwiderstand?
Ein ersatzwert?
Persönliche Seite #3407486
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Die nennt man Leitungsbeläge, z.B. L' anstatt L. Du darfst das nicht mit 
den herkömmlichen Werten verwechseln. Das läuft auf ne 
Differentialgleichung hinaus. Ich glaube es war Heaviside, der die 
zuerst löste.
Der Energietransport soll außen am Kabel entlang erfolgen.

Du mußt also R', G', L', C' kennen, wobei G' in der Praxis unendlich 
ist. Unter bestimmten Bedingungen bleibt ein realer Widerstand übrig, 
das ist der Abschlußwiderstand.

Wikipedia erklärt das alles ausführlich. Diese Ersatzdaten bekommt man 
beim Kabelhersteller oder berechnet sie. Für Netzkabel 230V hatte ich 
mir das mal angesehen.

Ach, damit du es nicht zu einfach hast: Alle vier Werte sind stark 
frequenzabhängig!!
Gast #3407489
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Jan R schrieb:
>Also ist der wellenwiderstand nicht gleich der Impedanz des Kabels, denn
>diese Impedanz Mischung aus Kapazität induktivität und ohmscher
>Widerstand ändern sich ja mit der Länge. Was ist das also für ein
>Kennwert dieser wellenwiderstand?
>Ein ersatzwert?

Angenommen, du hast ein sehr sehr langes Kabel mit 50 Ohm 
Wellenwiederstand,
so das die Reflektierte Welle kaum noch wegen der Dempfung bis zum
Anfang zurücklaufen kann und absorbiert wird, und du schließt es an
einen HF-Generator an, dann wird der HF-Generator mit 50 Ohm
belastet, genauso als ob du einen echten Widerstand anschließen
würdest.
Gast #3407490
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Abdul K. schrieb:
> Die nennt man Leitungsbeläge, z.B. L' anstatt L. Du darfst das nicht mit
> den herkömmlichen Werten verwechseln. Das läuft auf ne
> Differentialgleichung hinaus. Ich glaube es war Heaviside, der die
> zuerst löste.
> Der Energietransport soll außen am Kabel entlang erfolgen.
>

Also verhalten sich diese Leitungsbelege nicht wie normale 
Spulen/Kapazitäten?
Was passiert an solch einer knickstelle genau. Wie kann man sich das 
vorstellen. Außer mathematisch.
Gast #3407493
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Günter Lenz schrieb:
> Jan R schrieb:
>>Also ist der wellenwiderstand nicht gleich der Impedanz des Kabels, denn
>>diese Impedanz Mischung aus Kapazität induktivität und ohmscher
>>Widerstand ändern sich ja mit der Länge. Was ist das also für ein
>>Kennwert dieser wellenwiderstand?
>>Ein ersatzwert?
>
> Angenommen, du hast ein sehr sehr langes Kabel mit 50 Ohm
> Wellenwiederstand,
> so das die Reflektierte Welle kaum noch wegen der Dempfung bis zum
> Anfang zurücklaufen kann und absorbiert wird, und du schließt es an
> einen HF-Generator an, dann wird der HF-Generator mit 50 Ohm
> belastet, genauso als ob du einen echten Widerstand anschließen
> würdest.

Nochmal warum ist der wellenwiderstand von der Länge unabhängig?

 Oder Meinst du jetzt mit 50 Ohm den Widerstand mit dem das Kabel 
abgeschlossen wird.
Persönliche Seite #3407502
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Wenn R', L', C', G' einen bestimmten Zustand zueinander haben (erstmal 
komplexer Wert), ist der resultierende Widerstand eben der 
Wellenwiderstand (rein realer Widerstand). Der ist schon per Definition 
längenunabhängig, aber nur bedingt frequenzunabhängig. Längs des Kabels 
gibt es Dämpfung, das ist Energieverlust mit fortschreitender Länge.


> Also verhalten sich diese Leitungsbelege nicht wie normale
Spulen/Kapazitäten?

Worauf willst du hinaus? Du kannst sie nicht einfach zeitlos 
aufaddieren, sondern mußt ihr zeitliches Verhalten beachten. In SPICE 
kann man dafür tline benutzen.

An den Knickstellen stimmt der Abstand der Innenleiter nicht mehr mit 
dem Rest überein. Außerdem ändert sich die Richtung: Die außenfließende 
Welle kann nicht mehr rundherum ums Kabel gleichförmig voranschreiten.

Daher fließt nun ein gehöriger Teil rückwärts zur Quelle. Die 
Knickstelle wirkt als kräftiger (komplexer) Tiefpaß, der sich zum 
sowieso vorhandenen (realen) Tiefpaßverhalten des Kabels aufaddiert.

Das gilt auch für Leiterbahnen, daher sind die ab ca. 3 GHz gerne in 
gerundeten Kurven.

Jede Änderung eines/mehrerer Werte der Leitungswerte an einer bestimmten 
Position im Medium erzeugt eine Reflektion. Daher ist am Ende des Kabels 
ein schnöder Widerstand, der wie schon oben beschrieben, die Leitung 
sozusagen ins Unendliche verlängert. Die Reflexion dort kommt also nie 
mehr zurück.

komplex: zeitlich abhängig
real: keinerlei Zeitform

Und abschließend: Viel mehr weiß ich auch nicht. Diese Betrachtung habe 
ich in dieser Ausführlichkeit eigentlich noch nie gemacht.


Have fun!
Persönliche Seite #3407598
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Gast #3407804
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Jan R. schrieb:
> Was genau löst die Reflektion aus?
> Sin das die Kapazitäten zwischen den Leitern?

Hallo Jan,

man kann sagen, es muss eine Reflexion geben damit das Standardmodel des 
Universums eingehalten wird (hier genauer V = IZ).


     ----- Z1 -----O------ Z2 -------

Wenn du einen Impedanzwechsel in einem Leiter hast (wie oben) hast du 
das Problem V1 == V2, I1 == I2 und damit zwangsläufig Z1 == Z2 (i.e. 
V1/Z1 == V2/Z2). Wir wissen aber Z1 != Z2. Damit das alles an der 
Schnittstelle 'O' wieder im Einklang gebracht werden kann gilt viel mehr

          V1(incident) + V1(reflected) = V2

V1(reflected) ist die Magnitude der reflektierten Welle. Und warum das 
nur bei höheren Frequenzen eine Rolle spielt? Das liegt daran, dass das 
auslösende Ereignis die steigende/fallende Signalflanke ist. d.h. die 
Reflexion, die sich mit der Laufzeit im Kabel ausbreitet, stört am 
meisten kurz nach der Flanke. Wenn deine Bit Zeit lang genug ist 
(niedrigere Übertragungsfrequenz) haben sich die Reflexionen abgeklungen 
bis du das Signal abtastest. Vorhanden sind sie natürlich trotzdem. Wenn 
die Übertragungsrate höher ist, sind die Reflexionen ggfs. immer noch in 
nennenswerter Größe vorhanden bis die nächste Flanke kommt. D.h. du hast 
kein Fenster mehr wo du einen sauberen Pegel messen kannst.
Gast #3407914
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Was ist V

Also gibt es immer reflektionen?
Welche Amplitute haben diese?
Wie sehen diese auf dem oszilloskop aus?
Warum gibt es bei sinusflrmigem Wechselstrom nicht ständig welche?
Wenn V Spannung bedeutet, kann es doch auch sein, dass die reflektionen 
umgekehrt ist also nichts reflektiert wird sondern mehr gezogen wir an 
Strom. Nämlich wenn V2>V1 keine Reflektionen oder?
#3407920
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>Wandert diese Welle nicht um das Kabel herum?

Nein, die Welle wandert zwischen Innenleiter und Schirm, ähnlich wie bei 
einer Lecherleitung. Bei einer Koaxleitung spricht man gegelegentlich 
sogar von einem Dreileitersystem, bei dem der Schirm in zwei Hälften 
aufgeteilt wird, eine innere, die zum Transport der Welle dient und eine 
äußere, über die Störungen abfließen können. Beide Hälften bleiben durch 
den Skinneffekt einigermaßen räumlich getremmt.

Aber du hast Recht: Wenn ein Kabel fehlterminiert ist, tritt das Feld 
aus dem Innenbereich heraus und verläuft teilweise im Außenraum, was 
natürlich sofort massive Abstrahlung bedeutet. Ein solches Kabel fällt 
dann gerne durch den CE-Abstrahlungstest durch. Richtige Terminierung 
hat deshalb mit weit mehr zu tun, als nur der Unterdrückung von 
Reflektionen.
Gast #3407931
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Jan R. schrieb:
> Was ist V
>
> Also gibt es immer reflektionen?
> Welche Amplitute haben diese?
> Wie sehen diese auf dem oszilloskop aus?
> Warum gibt es bei sinusflrmigem Wechselstrom nicht ständig welche?
> Wenn V Spannung bedeutet, kann es doch auch sein, dass die reflektionen
> umgekehrt ist also nichts reflektiert wird sondern mehr gezogen wir an
> Strom. Nämlich wenn V2>V1 keine Reflektionen oder?

Ja aber nochmal was meintest du mit V

Warum sind die reflektionen fürs Gerät nicht gefährlich?
Und warum gibt es bei Wechselstrom nicht ständig reflektionen?
#3407949
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Jan R. schrieb:
> Und warum gibt es bei Wechselstrom nicht ständig reflektionen?

Die Wellenlänge ist bei 50 Herz Wechselstrom  sehr lang,
deshalb haben solche Probleme nur die Enerieversorger in den großen 
Leitungsnetzen.

Die Refexionen gibt es auch mit Schall.  Hall in einer Kirche, 
Schwingungen in einer Orgelpfeife,  das Echo im Gebirge, keine 
Refexionen auf einer Ebene.  Das Pfeifen im Lautsprecher durch eine 
Rückkopplung über ein Mikrofon, das Prinzip funktioniert auch mit 
elektromagnetischen Wellen.
Persönliche Seite #3408322
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Diese Wellenform-Betrachtungen gibt es an unzähligen Stellen im 
Internet. Ich glaub das müssen wir nicht wiederholen und der 
Fragesteller erscheint mir etwas faul und die Frage blieb unbeantwortet, 
was er denn genau wissen wolle und wozu. Leute, wenn ihr fragt, gebt 
doch einfach ein paar Hintergründe an, z.B. 25 Jahre Student ohne 
Lötkolbenerfahrung oder sowas.

Einleuchtender werden die Wellenformen übrigens, wenn man den Strom an 
den verschiedenen Stellen parallel zur Spannung sieht.
#3408389
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Abdul K. schrieb:
> unzähligen Stellen

Ich habe die Erfahrung gemacht, dass bei ersten allgemeinen Fragen die 
unzähligen Fundstellen im Internet frustrierend sind. Vor allem wenn 
eigenes Wissen über das Sachgebiet noch nicht vorhanden ist.

Ich denke bei solchen Fragen daran, dass ich auch einmal angefangen 
habe,
und auch auf vielen Gebieten wenig Wissen habe.
Gast #3408506
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Ich merke shon das führt zu nichts.

Beantwortet mir doch bitte diese Fragen.

-Was löst das Problem aus. Sind das wirklich Kapazitäten und 
induktivitäten. Dann dürfte sich das im Wechselstrom ja wie ein 
stinknormaler Blindwiderstand verhalten.

- Ich verstehe nicht was die mit Wellen meinen. Es gibt doch nur eine 
Welle bei Wechselstrom.
Die Reflektion ist so unlogisch!

- Laut diesem Applet bewegt sich da eine Welle durch den Leiter wann ist 
das so auch bei Gleichstrom? Was ist diese Stehende welle? Wenn ich 
einen Widerstand an Gleichstrom hänge fließt doch da nie was zurück. Das 
ist doch nen Paradoxon eig.

-In diesem Applet auf dieser unten genannten Seite gibt es andauernd 
eine reflektionswelle. Das müsste man doch messen können. Wann klingt 
diese welle ab.

-Wenn mann das in jeder Leitung terminieren müsste, würden oszilloskope 
mit sehr hohme eingangswiderstand sowie AD-Wandler ja garnicht gehen.

-Wenn ich mit meinem Oszilloskop (1Ghz) mir z.b. eine 50Mhz 
Rechteckschwingung anzeigen lasse sehe ich keine Reflektionen.

-wenn ich eine Diode hinter den Generator klemme und die reflektion 
somit nichtmehr zurück zum Generator kann. was passiert dann. Oder sind 
die Reflektionen kein Strom der zurückfließt.

-Es gibt ja auch viele Geräte, in die kein Strom rein sondern nur 
rausfließen kann z.b. durch Diode am Ausgang was ist mit denen, die 
funktionieren doch gibt es da dann keine Reflektion.

- Durch dieses applet da unten weiß ich jetzt wie man sich das 
vorstellen muss. Weiß aber immernochnicht was für nie Relevanz das für 
den Alltag eines Elektrotechnikers und Bastlers hat.

http://elektroniktutor.de/signalkunde/reflex.html

mfg Jan
#3408523
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Frage: Hast Du schon mal einen Ball gegen eine Wand geworfen?
Was ist passiert, der Ball kam zurück.
Hast Du schon mal den Ball auf einer Wiese weggeworfen, der Ball fliegt 
weg.

ok?

So ähnlich ist  das auch mit der Reflexion von elektrischen Impulsen.

T1 T2 und T3 sind Modelle für Leitungen, das Signal braucht 50ns (hat 
was mit der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichtes zu tun)diese Leitung 
zu durchlaufen,mit einem Wellenwiderstand von 50 Ohm. Am Ende der 
Leitung wird das Signal einem Lastwiderstand reflektiert.
Gast #3408566
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lutz h. schrieb:
> Frage: Hast Du schon mal einen Ball gegen eine Wand geworfen?
> Was ist passiert, der Ball kam zurück.
> Hast Du schon mal den Ball auf einer Wiese weggeworfen, der Ball fliegt
> weg.
>
> ok?
>
> So ähnlich ist  das auch mit der Reflexion von elektrischen Impulsen.
>
> T1 T2 und T3 sind Modelle für Leitungen, das Signal braucht 50ns (hat
> was mit der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichtes zu tun)diese Leitung
> zu durchlaufen,mit einem Wellenwiderstand von 50 Ohm. Am Ende der
> Leitung wird das Signal einem Lastwiderstand reflektiert.

was passier wenn das Signal eine Gleichspannung ist die an bleibt?
#3408640
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Bei Gleichspannung bemerkt man diese Effektenicht, weil diese zu schnell 
vorbei sind. n001 ist die Eingangsspannung.Diese wird bei 0 
eingeschaltet.
und diese ist bei n002 sofort da. Dann läuft dieses Signal durch die 
Leitung,
und ist nach 25ns am Lastwiderstand n004. Ein Teil wird wegen der 
Fehlanpassung reflektiert und erhöht die Spannungan n002 (50ns) . Die 
erhöhte Spannung läuft wieder zum 500 ohm Widerstand verringert dort die 
Spannung nach 75ns. nach 100 ns ist die Welle wieder bei n 002.  und 
nach 200 ns ist alles fast stabil.

Wenn die Einschaltflanke langsamer wäre t <250 ns , wäre von der Welle 
nichts zu sehen.
Angehängte Dateien:
Gast #3408655
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Eine Gleichspannung ist kein Signal im Sinne der Wechselstrom-Gesetze. 
Sie erzeugt keine Welle, wird daher auch nicht reflektiert.

Oszilloskope sind sehr wohl von Reflexionen betroffen - genauer gesagt 
die Leitungen zum Tasktkopf. Im Tastkopf befindet sich eine 
Kompensations-Schaltung, um sie zu unterdrücken. Außerdem sind die Kabel 
der Tastköpfe ganze besonders konstruiert, um die Reflexionen zu 
minimieren.

Verlängere mal einen Tastkopf mit einem gewöhnlichen Atennenkabel, dann 
bekommst Du auch Reflexionen zu sehen.

Wenn Du eine ideale Diode zwischen Oszilloskop und Generator schaltest, 
hast Du einen Gleichrichter. Folglich kann das Oszilloskop dann nur noch 
Gleichspannung anzeigen. Dann gibt es keine Welle.

Was Reflexionen in der Praxis bedeuten, kannst Du ja mal so 
ausprobieren: Baue Dir einen Nadelimpuls-Generator. Beispiel:
1
       1k Ohm
2
 +-----[===]-----+---------------+     _____
3
 |               |     _____     +----|     |
4
 |     _____     +----|     |         |     |o--||----> out
5
 +----|     |    |    |     |o---+----|_____|   100nF
6
 |    |     |o---+----|_____|  
7
 +----|_____|                  
8
 |
9
===
10
 | 1nF       3x NAND Ttrigger from CD4093
11
GND

Leite dessen Ausgangssignal durch eine Kabel und messe mit einem 
Oszilloskop, was am anderen Ende ankommt. Du wirst sehen, dass das Kabel 
nicht nur die Signal-Flanken verzerrt, sondern darüber hinaus noch 
weitere Impulse "erzeugt", die nicht direkt vom Generator kommen. Ich 
würde sie "Echo" nennen.

Auch am Eingang des Kabels wirst Du diese Echos sehen, und ebenso an 
jeder anderen Stelle im Kabel.

Jetzt nimm ein Kabel mit bekanntem Wellenwiderstand (z.B. ein TV 
Antennenkabel). Terminiere es an beiden Enden mit einem 75 Ohm 
Widerstand:
1
Generator ---[===]-----Kabel----[===]----- GND

Dann siehst Du im Idealfall keine Echos mehr. Knicke das Kabel, und Du 
siehst wieder Echo. Ändere einen einen oder beide beiden Widerstände, 
und Du siehst Echos.

Wie sich das auf Datenübertragung auswirkt, kannst Dir dann mal selbst 
überlegen.

Du kannst das auch mit einem analogen Videosignal ausprobieren. Schalte 
zum Beispiel einen 20 Ohm Widerstand in Reihe zwischen Videorekorder und 
Fernseher - und voilla: Du bekommst Schatten im Bild, vor allen an 
Kontrastreichen Linien. Das sind die Stellen, wo die Signalflanken 
besonders Steil sind. Der gleiche Effekt tritt auch auf, wenn Du das 
Videosignal durch ein längeres ungeeignetes Kabel schickst, zum Beispiel 
ein 10m Audio Kabel. Wohingegen ein 10m Videokabel keine Schatten 
erzeugt, den dessen Wellenwiderstand stimmt mit den 
Abschlusswiderständen in den Geräten (nämlich 75 Ohm) überein.
#3408680
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Ein paar Bilder zur Leitungsreflexion:

....rein_reell_130ohm.jpg - mit 130Ohm-Widerstand abgeschlossen.
....leerlauf..jpg - offenes Ende.
....kurzgeschl..jpg - Ende kurzgeschlossen.

Gemessen jeweils am Eingang der Leitung.

Die Grundlagen dazu findest du in der Physik. Keine Nachmittagslektüre. 
Wie weiter oben beschrieben - eine ganze Vorlesung (bzw. zwei: Physik 
als Grundlage - Nachrichtentechnik dann angewandt) beschäftigt sich 
damit im Studium.
Gast #3408786
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Verstehe deine Frage nicht ganz.
Die Spannung des infinitesimal kleinem Stück Leitung setzt sich zusammen 
aus:

widerstandsbelag * i(x,t) und induktivitätsbelag * di/dt(x,t) = 
U(x,t)/dx

Zugegeben das Ersatzschaltbild aus dem PDF ist nicht wirklich gut. Guck 
mal bei Wikipedia dort ist ein besseres. Dann versuchst du mal selbst 
die partielle DGL aufzustellen. Geht recht einfach mit einem 
Maschenumlauf.
Gast #3408788
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Ok Nadelimpulse. Die z.b. Von 0 bis 5V gehen, könnte ich aber durch eine 
Diode leiten. Dann hätte ich immernoch nadelimpulse jetzt halt mit ner 
amplitude von 4,3V


Wenn ich jetzt dieses Signal auf ein Kabel gebe, gibt es dann 
reflektionen, denn es kann ja kein Strom in den Generator zurücklaufen. 
(Diode).

Was bis jetzt aus dem Therad nicht hervorging:

Wann muss terminiert werden.
Verbraucht ein Paralleler Widerstand zum Kabel bei 50-70 Ohm nicht viel 
zu viel Strom.

Was ist die genaue Ursache warum muss es bei einer Impedanzänderung eine 
Reflektion geben.

Warum gibt es wenn ich ein 2Mhz Signal über einen Billigen klingeldraht 
auf einen Widerstand beliebiger Größe gebe keine Reflektion? (Wurde 
ausprobiert.)

Noch sowas nebenbei. Ist das eig. Ne ganz grundlegende Sache, die ich 
verschlafen habe, da auffallend viele Leute hier sich mit der Materie 
auskennen.?

@Daniel

Das hier
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2a/Leitungsbelag.svg

Das sind aber zwei Maschen. Wie soll ich da einen Umlauf machen?
Gast #3408853
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Jan R. schrieb:
> Warum gibt es wenn ich ein 2Mhz Signal über einen Billigen klingeldraht
> auf einen Widerstand beliebiger Größe gebe keine Reflektion? (Wurde
> ausprobiert.)

Naja, so ein Klingeldraht weisst halt nicht die Eigenschaften einer 
Leitung auf. D.h. es gibt keinen oder nur einen geringen Kapazitäts, 
Induktivitätsbeleg und Widerstandsbeleg. Deshalb breiten sich keine 
Wellen drauf aus.

Jede Leitung ( beispiel: Koxialkabel) ist fest verknüpft mit dem 
Wellenwiderstand, welcher propotional abhängig von: R', L' und C' ist.

Jan R. schrieb:
> Was ist die genaue Ursache warum muss es bei einer Impedanzänderung eine
> Reflektion geben.

Ein idealer System wäre Z(generator) = Z(leitung) = Z(abschluss) in 
diesem Fall wäre Leistungsanpassung gegeben, was natürlich immer 
wünscheswert wäre.

Falls Zg = Zl = 50Ohm und Za = 49Ohm + j1.0 , dann wandert ein großer 
Teil in die Last und ein kleiner Teil wird reflektiert.
Gast #3408886
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Daniel schrieb:
> Jan R. schrieb:
>> Warum gibt es wenn ich ein 2Mhz Signal über einen Billigen klingeldraht
>> auf einen Widerstand beliebiger Größe gebe keine Reflektion? (Wurde
>> ausprobiert.)
>
> Naja, so ein Klingeldraht weisst halt nicht die Eigenschaften einer
> Leitung auf. D.h. es gibt keinen oder nur einen geringen Kapazitäts,
> Induktivitätsbeleg und Widerstandsbeleg. Deshalb breiten sich keine
> Wellen drauf aus.
>
> Jede Leitung ( beispiel: Koxialkabel) ist fest verknüpft mit dem
> Wellenwiderstand, welcher propotional abhängig von: R', L' und C' ist.
>
> Jan R. schrieb:
>> Was ist die genaue Ursache warum muss es bei einer Impedanzänderung eine
>> Reflektion geben.
>
> Ein idealer System wäre Z(generator) = Z(leitung) = Z(abschluss) in
> diesem Fall wäre Leistungsanpassung gegeben, was natürlich immer
> wünscheswert wäre.
>
> Falls Zg = Zl = 50Ohm und Za = 49Ohm + j1.0 , dann wandert ein großer
> Teil in die Last und ein kleiner Teil wird reflektiert.


Jetzt kommen wir dem Ziel doch schon näher.

Habe ich den begriff Leitung falsch verstanden?

Was ist eine Leitung in diesem Sinne?

Ein Cat6 Kabel ja

Ein Stromkabel nein
Klingeldraht nein.
Ein USB Kabel ja

Verstehe ich das so richtig.

Wenn klingeldraht Eigenschaften hat, bei welchem keine reflektionen 
auftreten, wieso nimmt man dann überhaupt Koaxialkabel?
Persönliche Seite #3408918
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Eine Leitung in deinem Sinne ist eine wo die Länge so groß ist, das sich 
die Laufzeit bemerkbar macht. Um so höher die Signalfrequenz, umso 
relativ kürzer muß das Kabel werden, wenn man es nicht kompensiert. 
Deswegen kann ein 50Hz Kabel so groß wie Europa sein.
Genaugenommen ist nur die Flankensteilheit interessant.


Diode, Widerstand usw. sind alles konzentrierte Elemente. Da findet 
ideal gesehen keine Verzögerung zwischen den Elementen statt.

Hat dein 1GHz Scope keinen Schalter für 50 Ohm an den Eingängen? So ein 
Leckerli würden sich viele Bastler hier wünschen und du kannst es 
offensichtlich nicht bedienen/benutzen. Schade.

Wie ein Tastkopf funzt, ist in diversen Threads hier beschrieben. Messe 
einfach mal den Widerstand seiner Seele durch. Na?!


Falk, wo bist du? Mach Artikel draus ;-)
Gast #3408944
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Jan R schrieb:
>Jetzt kommen wir dem Ziel doch schon näher.

>Habe ich den begriff Leitung falsch verstanden?

>Was ist eine Leitung in diesem Sinne?

>Ein Cat6 Kabel ja

>Ein Stromkabel nein
>Klingeldraht nein.
>Ein USB Kabel ja

>Verstehe ich das so richtig.

>Wenn klingeldraht Eigenschaften hat, bei welchem keine reflektionen
>auftreten, wieso nimmt man dann überhaupt Koaxialkabel?

Das ist vollkommen Falsch. Reflektionen können an jedes Kabel
entstehen, auch bei Klingeldraht. Nur das der Klingeldraht
einen anderen Wellenwiderstand hat. Der liegt vieleicht bei
100 Ohm oder mehr. Der Wellemwiederstand ist abhängig von der
Geometrie des Kabels. Bei größeren Abstand der Adern
ist er größer, bei dickeren Adern wieder kleiner.
Man kann ihn Messen, indem man bei irgend einer Länge die
Kapazität mißt, (Leitungsende offen) und die Induktivität
mißt, (Leitungsende kurzgeschlossen) und dann

         L/C rechnet.
#3409004
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Jan R. schrieb:
> Ein Stromkabel nein
> Klingeldraht nein.
Falsch!!

Jede Leitung hat auch dieses Verhalten, weil es Leitungen sind.
Bei Klingeldraht und einer 220 V Stromleitung interessiert der 
Wellenwiderstand bei normalen Gebrauch nicht. Da er keine Auswirkung auf 
die Funktion hat.
Erst wenn höhere Frequenzen über diese Leitungen übertragen werden,
zum Beispiel:

Internet über die Stromleitung: Powerline-Adapter  oder DSL wirkt er 
sich aus.

 Bei solchen Anwendungen wird  das Verhalten interessant.
So stören die Powerline-Adapter den gesamten Hochfrequenzbereich  in 
Lang, Mittel, Kurz und UKW. Und in der Praxis erreichen die Modems oft 
nicht die beworbenen Übertragungsgeschwindigkeiten. (Reflexion)

Jan R. schrieb:
> Ja ok aber eine Diode lässt ja nur in eine Richtung durch. Wie will da
> eine reflektierte Welle durch? In gegenrichtung?

An der Diode wird ein Teil der Energie die Welle  refektiert, ein Teil 
durchgelassen.
Persönliche Seite #3409018
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Diese ganzen Überlegungen lassen sich wunderbar an einem Zaun bestehend 
aus Latten mit Zwischenräumen durchspielen. Da straffst du ein langes 
Seil durch und setzt es in Bewegung durch schnelle Ausschläge mit dem 
Arm. Selbst die Diode kannst du so durchspielen. Ist besser als deine 
echt mehr oder weniger sinnfreie rhetorische Fragerei.
Gast #3409113
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Abdul K. schrieb:
> Diese ganzen Überlegungen lassen sich wunderbar an einem Zaun bestehend
> aus Latten mit Zwischenräumen durchspielen. Da straffst du ein langes
> Seil durch und setzt es in Bewegung durch schnelle Ausschläge mit dem
> Arm. Selbst die Diode kannst du so durchspielen. Ist besser als deine
> echt mehr oder weniger sinnfreie rhetorische Fragerei.

Achja wie soll das möglich sein eine doofen in Sperrichtung zu 
durchqueren.
Ist es nicht viel plausibler, das die Welle an der Diode wider 
reflektiert wir wider und wider bis sie abgeklungen ist?
Persönliche Seite #3409141
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Die Diode ist spannungsgesteuert und hat auch einen Spannungsabfall in 
Durchlaßrichtung. Wie gesagt, du mußt auch den jeweiligen Strom 
betrachten.


Und warum sollten deine hilflosen Anfängerüberlegungen die ganze 
Elektronik auf den Kopf stellen?? Lern doch erstmal die Grundlagen. Das 
ist ne Menge Stoff. Da ist man Jahrzehnte beschäftigt, glaubs mir.
#3409183
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Jan R. schrieb:
> Daniel schrieb:
>> Jan R. schrieb:
>>> Warum gibt es wenn ich ein 2Mhz Signal über einen Billigen klingeldraht
>>> auf einen Widerstand beliebiger Größe gebe keine Reflektion? (Wurde
>>> ausprobiert.)

Wellenlänge bei 2 MHz  rund 160m.
Wie lang war der Klingeldraht? geschätzt 10m.
Die Reflexion ist nicht bemerkbar, weil zu schnell wieder am 
Ausgangsort.
Gast #3409408
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Abdul K. schrieb:
> Nein. Damals in der Schule waren Videocams noch so teuer wie heutige
> Kleinwagen :-)
> Findet man doch in jedem besseren Physikbuch. Ich kann die aus der DDR
> empfehlen.
>
> Mag sein, daß einem Anfänger die Zusammenhänge nicht rein durch
> Beobachtung klar werden. Ob Seil oder Elektronen ist hier aber völlig
> analog.

Sowas macht man in der Schule doch garnicht. Was sind denn die 
Grundlagen?
Gast #3409436
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Abdul K. schrieb:
> Nein. Damals in der Schule waren Videocams noch so teuer wie heutige
> Kleinwagen :-)
> Findet man doch in jedem besseren Physikbuch. Ich kann die aus der DDR
> empfehlen.
>
> Mag sein, daß einem Anfänger die Zusammenhänge nicht rein durch
> Beobachtung klar werden. Ob Seil oder Elektronen ist hier aber völlig
> analog.

Ihr kennt doch sicherlich so nen kundsches Rohr. Mann lässt eine 
Schallwelle rein hinten wird diese Reflektiert und kommt zurück stehende 
Welle entsteht. Ist doch analog bei offenen Quellen. Das habe ich schon 
von Anfang an verstanden. Falls ihr meint ich hätte das nicht
Reflektiert wird hier, wenn die Energie nicht von der Platte am Ende des 
Rohrs absorbiert wird.
Der passende abschluss der Leitung ist gegeben, wenn der Widerstand 
genau diese Energie absorbiert.
Das ist nicht mein Problem.
Wenn jetzt eine Diode im Spiel ist und am Lastwiderstand eine 
reflektionen stattfindet, verhält sich die Diode wie ein Spiegel, an 
welchem die gesamte Energie wieder zum Lastwiderstand zurückbegleitetet 
wird.



Mein Problem

Was ist hier eig mit Wellen gemeint. Die Wellenlänge der Elektronen 
selbst oder des Signals.

Wenn der Lastwiderstand kleiner ist als der wellenwiderstand, wird die 
reflektionen unlogisch. Da dann ja mehr Energie zum Verbraucher muss und 
es ja idiotisch wäre, wenn jetzt was reflektiert wird.

Warum schaden die Reflektionen nicht den Geräten.

Reflektionen muss es ja laut Definition auch geben, wenn alles z.b. Nur 
mit 1 Hz schwingt, warum sind sie da nicht zu sehen.

Bei Gleichstrom muss es einmal kurz zu Beginn solch eine Reflektionen 
geben, die abklingt und dann weg ist.
Gast #3409465
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>> Diode, Widerstand usw. sind alles konzentrierte Elemente. Da findet
>> ideal gesehen keine Verzögerung zwischen den Elementen statt.

>Ja ok aber eine Diode lässt ja nur in eine Richtung durch. Wie will da
>eine reflektierte Welle durch? In gegenrichtung?


Wenn man eine Diode in einem System hat und das System immer noch als 
linear betrachtet hat die Diode eine andere Funktion. Sie kann zB 
schaltend wirken, oder abschwaechend, oder Kapazitiv.
Gast #3409476
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>Wenn der Lastwiderstand kleiner ist als der wellenwiderstand, wird die
reflektionen unlogisch. Da dann ja mehr Energie zum Verbraucher muss und
es ja idiotisch wäre, wenn jetzt was reflektiert wird.


Wenn der Lastwiderstand kleiner als der Wellenwiderstand ist, ist die 
Reflektion gegenphasig. Und die Leistung in der Last nimmt wieder ab.
Ist leider so. Das Maximum der Leitung in der Last bekommt man bei 
Anpassung.

Und ja , Reflektionen gibt es immer, nur sind sie in vielen Fallen nicht 
interessant.
Gast #3409481
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Da würfelst du ein paar Sachen durcheinander: Gleichstromtechnik - da 
wird alles im Eingeschwungenem Zustand betrachtet. Somit sind die 
Reflexionen in Einschaltmoment längst vergangen.

Gleichstromtechnik - Gleichstromtechnik im Einschaltmoment - 
Wechselstromtechnik - Wehcselstromtechnik in Einschaltmoment.

Das sollte man alles unterschiedlich betrachten. Dazu kommen halt die 
theoretischen Grundlagen aus der Physik - Wellen und Schwingungen; die 
Grundlagen.

Und das sind alles Themen aus einem Studium!

>Noch sowas nebenbei. Ist das eig. Ne ganz grundlegende Sache, die ich
>verschlafen habe, da auffallend viele Leute hier sich mit der Materie
>auskennen.?

Studierst du Elektrotechnik?
Persönliche Seite #3410386
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Vermutlich wird die Diode die Wellen nicht mehr zurücklassen, wenn sie 
in Vorwärtsrichtung diese durchließ. Das gäbe also rückwärts eine 
Totalreflexion. Aber wenn das Leitungsende offen bereits die Spannung 
invertiert... Interessante Frage, die sich normalerweise nicht stellt, 
da sowas praktisch nicht vorkommt. Man baut sich ja nicht extra Probleme 
ein.

Warum probierst du es nicht aus? LTspice ist kostenlos und in dem von 
mir genannten Link ist eine vollständige Umgebung um sowas auszutesten.


Weil du Diode sagst und Leitung. Da fällt mir PCI ein. Dort ist es so, 
daß an den Enden der Busleitungen (Genauer den Stichleitungen hin zu den 
eingesteckten Karten) jeweils Dioden zu VCC und GND in Sperrrichtung 
liegen. So wie man es als Überspannungsschutz an Eingängen kennt. Das 
ist eine Form von Terminierung, die hinlänglich etwas unbekannt ist. 
Also mal ansehen.


Warum sollte man in Physikunterricht und der Stufen 6-10 nicht mit einem 
Seil hantieren? Ich mache sowas bei meinen Schülern. OK, mein Unterricht 
ist eher ungwöhnlich. Die stöhnen immer ;-)
Gast #3411088
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Abdul K. schrieb:
> Das
> ist eine Form von Terminierung, die hinlänglich etwas unbekannt ist.

Ganz so schlimm ist es nicht, zumindest wenn man die richtigen Leute 
fragt. Wie schon gleich zu Anfang und vor gefühlt 500 Posts richtig 
festgestellt wurde, werden an einem offenen Leitungsende Impulse 
reflektiert, was zu einer Pegelverdoppelung führt (die dann auf der 
Leitung zurückläuft). Mit Dioden sind das dann keine z.B. 3,3 V 
zusätzlich, sondern nur 0,3 bei Schottky - das ist doch schon ein 
erheblicher Fortschritt. Die Reflektionen werden einfach beschnitten.

Im übrigen kann man sehr gut im Hispeedbereich arbeiten, auch wenn man 
nicht genau verstanden hat, warum Wellen ganz allgemein an Stosstellen, 
an denen sich Materialeigenschaften ändern, teilweise reflektiert 
werden. Es genügt zu wissen, dass es so ist, und wie man das berechnet. 
Die Natur kümmert sich auch kein bisschen darum, ob einem etwas 
unlogisch erscheint, sie hat einfach immer recht.

Gruss Reinhard
Gast #3411925
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Jan R schrieb:
>Ich glaube ihr habt meine Frage nicht verstanden.  Von der Quelle aus
>gesehen, ist die dide in durchlassrichtung für die reflektierte Welle in
>Sperr .


Wenn sich eine Diode in der Leitung befindet, läd sie die Kapazität
des dahinterliegenden Leitungsstück auf, danach fließt kein Strom
mehr durch die Diode, und die Diode spert. Nun ist die Reflektionstelle
genau an der Diode, weil die Hochfrequenz nicht durch die Diode
fließen kann.

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