Forum: HF, Funk und Felder TDR-Impedanzmessung - Denkfehler?


von kaliyanei (Gast)


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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.)

von EMU (Gast)


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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

von kaliyanei (Gast)


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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?

von EMU (Gast)


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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

von kaliyanei (Gast)


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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?

von kaliyanei (Gast)


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Die 50-Ohm-Einspeiseleitung ist ca 40cm lang. Weit weg von ideal, aber 
ich wüsste auch grad nicht, wie ich mein Kabel direkt anschließen soll.

von EMU (Gast)


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kaliyanei schrieb:
> 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.

so ist es

kaliyanei schrieb:
> 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).

Der Verkürzungsfaktor Vp=sqrt(ur*eps-r)
somit kann je nach Kabelaufbau z.B. Koax das eps_r entscheidend sein 
oder aber bei dem inneren Induktivitätsbelag das ur (mü-r)

Vielleicht hilft ein wenig Leitungstheorie um die Zusammenhänge zu 
verstehen, hier ein sehr gutes Skript
http://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CDAQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.kurt.steudler.ch%2FElektro%2FUebt%2FUlei.pdf&ei=25RLU5etMoLJtQaKpICoDA&usg=AFQjCNHmeMpCknOw98lbZqr1r2Q0iW4rkA&bvm=bv.64542518,d.Yms&cad=rja

(Kurt Steudler, Leitungsgebundene Übertraung)

kaliyanei schrieb:
> Die 50-Ohm-Einspeiseleitung ist ca 40cm lang. Weit weg von ideal, aber
> ich wüsste auch grad nicht, wie ich mein Kabel direkt anschließen soll.

Wie wäre es wenn Du das wie im Bild machst?
aus: http://www.box73.de/product_info.php?products_id=2939

EMU

von kaliyanei (Gast)


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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?

von kaliyanei (Gast)


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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.

von EMU (Gast)


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Ich kenne mich mit Profibus-Kabeln nicht aus, aber das sind 
wahrscheinlich verdrillte abgeschirmte Kabel, ich würde hier bei Belden 
einmal tiefer nachschauen, was die spezifizieren und ob die App-notes 
haben?

Für die Frage welche Fehler bei TDR möglich sind findet man in dieser 
App-Note gute Hinweise siehe Bild, dort ist auch die Frage nach der rise 
time beantwortet

http://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0CDUQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.tek.com%2Fdl%2F55W_14601_2.pdf&ei=faxLU5reEIHUtQbd3oCADA&usg=AFQjCNEDsc2svZbDxyI5d1Rj-IkcCNK3aA&bvm=bv.64542518,d.Yms

EMU

von kaliyanei (Gast)


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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.

von EMU (Gast)


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von Jonas B. (jibi)


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Hast du einen Profibus-Tester?

Gruß Jonas

von kaliyanei (Gast)


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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.

von EMU (Gast)


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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

von kaliyanei (Gast)


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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?

von EMU (Gast)


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kaliyanei schrieb:
> Z bekannt, εr auch, sowie t, c. Kabel ist offen, also C bestimmen.

präzise C-Meter kann man heute recht preiswert kaufen
http://www.pinsonne-elektronik.de/pi8/pd74.html

Ansonsten ein "twisted pair" rechnen oder einen online-calculator suchen
http://qucs.sourceforge.net/tech/node93.html

EMU

von EMU (Gast)


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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

von EMU (Gast)


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von LTC1043 (Gast)


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EMU schrieb:
> Vielleicht hilft ein wenig Leitungstheorie um die Zusammenhänge zu
> verstehen, hier ein sehr gutes Skript
> 
http://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CDAQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.kurt.steudler.ch%2FElektro%2FUebt%2FUlei.pdf&ei=25RLU5etMoLJtQaKpICoDA&usg=AFQjCNHmeMpCknOw98lbZqr1r2Q0iW4rkA&bvm=bv.64542518,d.Yms&cad=rja
>
> (Kurt Steudler, Leitungsgebundene Übertraung)

Hi EMU

durftest du seinen Unterricht auch geniessen?

von EMU (Gast)


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LTC1043 schrieb im Beitrag #3617257:
> durftest du seinen Unterricht auch geniessen?

leider nein ...aber das Tutorial ist klasse !
EMU

von LTC1043 (Gast)


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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

von kaliyanei (Gast)


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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.

von EMU (Gast)


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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

von kaliyanei (Gast)


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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.

von EMU (Gast)


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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

von kaliyanei (Gast)


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Never mind....Einer meiner Kollegen hat am Generator rumgebastelt. Sind 
tatsächlich nur 4,7V Output. Kopf-> Tisch. Entschuldige bitte den 
Aufruhr.

von EMU (Gast)


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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

von thomre (Gast)


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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 ;)

von EMU (Gast)


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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

von thomre (Gast)


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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.

von thomre (Gast)


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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?

von Uwe S. (de0508)


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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

: Bearbeitet durch User
von thomre (Gast)


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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.

von thomre (Gast)


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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?

von thomre (Gast)


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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...?

von EMU (Gast)


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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

von thomre (Gast)


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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.

von thomre (Gast)


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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.

von thomre (Gast)


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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?

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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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.

von thomre (Gast)


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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.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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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.

von EMU (Gast)


Angehängte Dateien:

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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

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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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

von thomre (Gast)


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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""?

von thomre (Gast)


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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 ^^)

von EMU (Gast)


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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

von EMU (Gast)


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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

von thomre (Gast)


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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.

von EMU (Gast)


Angehängte Dateien:

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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

von thomre (Gast)


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>> 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?

von thomre (Gast)


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Nun, aber wie kann ich denn deine Anweisung (zitiert) umsetzen? Ich will 
doch nur herausbekommen, was wirkt außer dem zu messenden (PB-)KAbel.

von EMU (Gast)


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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

von thomre (Gast)


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> 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...

von thomre (Gast)


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> 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.)

von thomre (Gast)


Angehängte Dateien:

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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?

von thomre (Gast)


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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?

von thomre (Gast)


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Das sehe ich auf dem Oszi.
Bei Zl=150 Ohm und Z=50 Ohm wäre r= 0,5. Aber hier halbiert es sich ja 
nicht.

von kaliyanei (Gast)


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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.

von thomre (Gast)


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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?

von EMU (Gast)


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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

von thomre (Gast)


Angehängte Dateien:

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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?

von thomre (Gast)


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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

von EMU (Gast)


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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

von thomre (Gast)


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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.

von EMU (Gast)


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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

von thomre (Gast)


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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...

von thomre (Gast)


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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?

von EMU (Gast)


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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

von thomre (Gast)


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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!

von thomre (Gast)


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Hier die Zeichnung.

von EMU (Gast)


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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

von thomre (Gast)


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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?

von EMU (Gast)


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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

von thomre (Gast)


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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.

von thomre (Gast)


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Bitte sag mir wenn möglich an diesem Beispiel, was wo passiert (und 
wieviel V). Mit noch mehr Theorie versteh ichs wohl nie.

von thomre (Gast)


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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....

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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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!

von thomre (Gast)


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Das nicht, aber was passiert denn dann mitmder Spannung, wenn ich z.B. 
ein 50 Ohm und ein 75Ohm kabel hintereinander schalte? Bitte sag es mir.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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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.

von thomre (Gast)


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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.

von thomre (Gast)


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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.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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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!

von thomre (Gast)


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> 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?

von EMU (Gast)


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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

von thomre (Gast)


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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?

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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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.

von thomre (Gast)


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> 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.

von thomre (Gast)


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> 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.

von thomre (Gast)


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> 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?

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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http://www.google.de/search?q=site%3Ati.com+bergeron+filetype%3Apdf

enthält komplette Beispiele


Da wo Terminierungswiderstände sind gilt das was ich bereits schrieb: 
Gebilde entspricht endlos langen Leitungen.
"Endlos" heißt es kann nix zurückkommen.

von thomre (Gast)


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So sieht das dann aus (S.13). Akzeptiert. Das warum steht da aber nicht.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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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!

von thomre (Gast)


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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?

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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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'.

von thomre (Gast)


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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?

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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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.

von thomre (Gast)


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Erst kommen 50 Ohm. Dann noch mal. Die Welle juckt das nicht.
Und dann kommen 150 Ohm. Was passiert da?

von thomre (Gast)


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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.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


Angehängte Dateien:

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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.

: Bearbeitet durch User
von thomre (Gast)


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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.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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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!

von thomre (Gast)


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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.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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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.

von thomre (Gast)


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ich habe doch einen Spannungssprung....Es ist doch alles genauso wie im 
TI pdf, im attempo pdf... nur das will ich wissen.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Spannungssprung wo? Wenn ein Kabel auf ein anderes geht, kann man an 
diesem Punkt nur EINE Spannung messen. Also versteh ich dich nicht.

von thomre (Gast)


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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?

von thomre (Gast)


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Da ist auch nichts mit Längeabhängigkeit.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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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.

von thomre (Gast)


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> 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.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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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.

von EMU (Gast)


Angehängte Dateien:

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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

von thomre (Gast)


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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.

von EMU (Gast)


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thomre schrieb:
> Vielen Dank.

Das fand ich jetzt sehr anständig , Danke
EMU

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Hier steht das nochmal mit dem Übergang ins Kabel und welche 
Spannung/Impedanz dort bei Impulsen herrscht:
http://de.wikipedia.org/wiki/Impulsgenerator#Hochleistungsimpulse

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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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 ;-:)

: Bearbeitet durch User
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