Hallo,
fürs Wochenende habe ich mal eine paar Fragen an die Leitungstheoretiker
unter euch. Hab mich bei allen Fragen schon informiert, aber bisher
waren die Antworten nicht zufriedenstellend.
1. Bei Frequenzgeneratoren und anderen Sendern gibt es ja häufig eine
BNC-Buchse mit TTL-Ausgang. Wenn ich diesen Ausgang über ein 50 oder 75
Ohm Kabel zu einem Empfänger leite und als Abschluss ein 50 oder 75 Ohm
Widerstand hänge, bricht das Signal ein. Das habe ich bisher bei allen
Geräten beobachtet. Scheinbar können die TTL-Ausgänge nicht so viel
Strom treiben. Lasse ich aber den Widerstand weg, so kommt es zu
messbaren Reflexionen. In der Mitte von zwei langen BNC-Kabeln sehe ich
zwei ca. 2,5 V Impulse. Ist ja such logisch ohne Abschlusswiderstand.
Jetzt kommt meine Frage. Wird bei den BNC-Ausgängen mit TTL-Pegel etwa
hingenommen, dass es zu Reflexionen kommt? Ein Abschlusswiderstand ist
ja wie gesagt nicht möglich.
2. Bei RS422 und RS485 habe ich im gesehen, dass im unidirektionalen
Modus manchmal ein Abschlusswiderstand und ein Widerstand am Eingang
verwendet werden. Im bidirektionalen Modus macht das für mich auch Sinn,
aber im unidirektionalen Modus sehe ich den Sinn nicht. Wie gesagt ich
habe es bisher auch nur manchmal gesehen, häufig wird der Widerstand am
Eingang weg gelassen. Das Bild, das ich angehängt habe zeigt was ich
meine. Meine Frage ist hier, ob dieser Eingangswiderstand irgendwelche
Vorteile hat. Wenn ja, wer es auch nützlich diesen bei einem BNC-50 Ohm
Sender einzubauen?
3. Einer meiner Frequenzgeneratoren hat ein BNC-Ausgang mit 600 Ohm. Das
ist ja sehr hoch und technisch gesehen scheinen solche Koaxialkabel auch
nicht möglich zu sein. das einzige was ich zu 600 Ohm Wellenwiderständen
gefunden habe sind Telefonmasten in den USA. Haber ich denke nicht, dass
dafür extra so eine BNC-Buchse in diesen Frequenzgenerator eingebaut
wurde. Weis vielleicht jemand ob es da noch andere Anwendungen gibt?
Vielen Dank schon mal für Antworten.
Herr Je schrieb:> Wird bei den BNC-Ausgängen mit TTL-Pegel etwa> hingenommen, dass es zu Reflexionen kommt? Ein Abschlusswiderstand ist> ja wie gesagt nicht möglich.
Ja.
Ohne einen zum Wellenwiderstand des Kabels passenden Abschlusswiderstand
lassen sich Reflexionen nicht vermeiden, ein richtig abgeschlossenes
(oder unendlich langes) Kabel stellt somit nun mal eine ohmsche Last in
Höhe des Wellenwiderstandes dar.
Daraus folgt daß der Ausgang so ausgelegt sein muss daß diese Last
treiben kann. Idealerweise hat er eine Ausgangsimpedanz von ebenfalls
genau 50 Ohm so daß zurück laufende Wellen nicht erneut reflektiert
werden.
Da führt kein Weg dran vorbei, das ist Gesetz.
Natürlich kann man das Kabel auch offen lassen, das kann einem ja keiner
verbieten, dann muss man aber die zwangsläufig entstehenden Reflexionen
als gegeben hinnehmen, je nach Kabellänge (kurz) und verwendeten
Frequenzen (niedrig) kann man sie eventuell auch kurzerhand unter den
Tisch fallen lassen und so tun als wären sie überhaupt nicht da, ich
denke dieser Kompromiss wird im vorliegenden Fall angewendet worden
sein.
Bernd K. schrieb:> Ohne einen zum Wellenwiderstand des Kabels passenden Abschlusswiderstand> lassen sich Reflexionen nicht vermeiden, ein richtig abgeschlossenes> (oder unendlich langes) Kabel stellt somit nun mal eine ohmsche Last in> Höhe des Wellenwiderstandes dar.>> Daraus folgt daß der Ausgang so ausgelegt sein muss daß diese Last> treiben kann. Idealerweise hat er eine Ausgangsimpedanz von ebenfalls> genau 50 Ohm so daß zurück laufende Wellen nicht erneut reflektiert> werden.>> Da führt kein Weg dran vorbei, das ist Gesetz.>> Natürlich kann man das Kabel auch offen lassen, das kann einem ja keiner> verbieten, dann muss man aber die zwangsläufig entstehenden Reflexionen> als gegeben hinnehmen, je nach Kabellänge (kurz) und verwendeten> Frequenzen (niedrig) kann man sie eventuell auch kurzerhand unter den> Tisch fallen lassen und so tun als wären sie überhaupt nicht da, ich> denke dieser Kompromiss wird im vorliegenden Fall angewendet worden> sein.
Schon ja dann mit dem TTL-Ausgang unschön gelöst worden zu sein. Weil
wie gesagt kein TTL-Ausgang an einem meiner Frequenzgeneratoren liefert
genug Strom. Bei 75/50 Ohm Abschlusswiderständen bricht das Signal
komplett ein und es kommt am Ausgang gar nichts mehr an. Da bringen mir
die nicht mehr vorhandenen Reflexionen auch leider nichts mehr
Aber Danke für die Antwort
Bernd K. schrieb:> Natürlich kann man das Kabel auch offen lassen, das kann einem ja keiner> verbieten, dann muss man aber die zwangsläufig entstehenden Reflexionen> als gegeben hinnehmen,
Bei digitalen Signalen nimmt man die zwangsläufig einstehende
Totalreflexion am quasi offenen Leitungsende absichtlich hin.
Auf der Quellenseite wird mittels Serienwiderstand die Ausgangsimpedanz
auf das Leitungs-Z angepasst.
Es ergibt dann eine vorlaufende Welle mit der halben Amplitude, die, da
ein 'offenes' Ende vorliegt, total reflektiert wird und wieder zurück
läuft. Dadurch ergibt sich am Ende der Leitung der volle Pegel. Auf der
Quellseite sieht sie dann die korrekte Impedanz und es gibt keine
weitere Reflexion.
Das ganze nennt sich Serienterminierung und ist ein bewährtes Mittel,
bei CMOS-Signalen nahezu perfekte Ergebnisse zu erzielen, auch wenn die
Leitung länger ist.
Herr Je schrieb:> In der Mitte von zwei langen BNC-Kabeln sehe ich> zwei ca. 2,5 V Impulse.
Nachteil der Methode ist, dass nur am Ende der Leitung die Signalform
perfekt ist. Dazwischen ist es praktisch nicht brauchbar. Wenn man
unterwegs (hochohmige) Abgriffe benötigt, dann ist eine beidseitige
Terminierung unumgänglich.
Wesentlich verringert wird das reflektierte Signal durch
Längswiderstände in der Leitung. Ist die gängige Reflexionsminderung auf
Leiterplatten, z.B. Motherboards.
Das Nutzsignal durchläuft die dadurch verursachte Dämpfungsstelle nur
einmal, das reflektierte Signal mindestens zweimal (oder mehrmals) bis
es zur Wirkung kommt: Auf bedämpfter Leitung wirken sich Reflexionen
wesentlich weniger aus.
Zusätzliche Leistungsersparnis kann man erreichen, indem man den
Abschlusswiderstand am Ende der Leitung über einen Längskondensator
anschließt. Da wird dann die belastende Spannung auf die Hälfte und die
Verlustleistung auf ein Viertel gebracht.
Eine Seite der Leitung ganz auf Leerlauf zu lassen ist nicht so
besonders gut:
Das Signal geht zwar von Generator zum Empfänger, aber eine Reflexion
dort läuft dann zum Gen. und wird dann wieder unbedämpft zum Empfänger
zurückgespiegelt.
Peter R. schrieb:> Eine Seite der Leitung ganz auf Leerlauf zu lassen ist nicht so> besonders gut:> Das Signal geht zwar von Generator zum Empfänger, aber eine Reflexion> dort läuft dann zum Gen. und wird dann wieder unbedämpft zum Empfänger> zurückgespiegelt.
Nein, denn der Generator muss einen korrekten Abschluss liefern und dann
ist es mit weiteren Reflexionen am Generatorausgang vorbei.
Das ist genau die Methode, die allgemein in der Digitaltechnik üblich
und auch erfolgreich ist.
Du kannst mit einer einseitigen Terminierung (Quellterminierung) auch
ein Koaxkabel treiben - überhaupt kein Problem. Das kann man auch
einfach ausprobieren, in dem man einen Funktionsgenerator nimmt (mit
Z0=ZL) und das Kabel einfach an einen hochohmigen Oszilloskopeingang
anschließt.
Ergebnis: mit hochohmigem Eingang hast du den vollen Pegel und perfekte
Signalqualität, mit einem 50-Ohm-Eingang hast du den halben Pegel und
ebenso perfekte Signalqualität.
> Schon ja dann mit dem TTL-Ausgang unschön gelöst worden zu sein. Weil> wie gesagt kein TTL-Ausgang an einem meiner Frequenzgeneratoren liefert> genug Strom.
Klingt nach pillikem Schnarpel.
6 Inverter aus einem 74AC04 mit je 300 Ohm auf eine Buchse.
Aber Vorsicht, die Flanken beißen.
Richtige Pulsgeneratoren haben auch "richtige" Endstufentransistoren
vor dem Ausgang...
Unbenannt.png
(1,9 KB)
