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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Maximale Leitungslänge - verstehe die Argumente nicht !


Autor: John (Gast)
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Hi Leute,

gerade wird viel diskutiert über max Leitungslänge etc.

Wenn ich einen Buffer nach einem Logikbauteil setze sollte die 
Leitungslänge sich doch so grob abschätzen lassen durch

0,5  * 2/3 c  / (Frequenz*2)

terminiere ich dann noch ordentlich  - also z.B. mit BNC Kabel , so 
sollte da noch mehr gehen

 -  jetzt verreißt mich  - wo ist denn mein Fehler ?

Mal eine andere Frage noch  -  Sagen wir die Pegel sind 0-5 V  -  wenn 
man mit 50 Ohm terminiert  -  würde ja im Zeitpunkt des max-Peak 100mA 
fließen ...  kann das sein ?


also irgendwas verstehe ich noch nicht so recht  ;)

Gruß

John

Autor: Andreas K. (a-k)
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Das kann sein, und deshalb verwendet man heutzutage gerne 
LVD-Signalisierung, d.h. Differenzsignale mit geringem Pegel.

Autor: Christian Berger (casandro) Flattr this
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John wrote:

> Mal eine andere Frage noch  -  Sagen wir die Pegel sind 0-5 V  -  wenn
> man mit 50 Ohm terminiert  -  würde ja im Zeitpunkt des max-Peak 100mA
> fließen ...  kann das sein ?

Du musst es auch am Ausgang "terminieren".

Nehmen wir mal an, Dein Ausgang ist perfekt. (0 Ohm Ausgangswiederstand)

o----RRRR-------o---LEITUNG---o-----+-----o
Ausgang                             |      Eingang
                                    R
o---------------o---LEITUNG---o-----+-----o


Du musst auch am Eingang deine 50 Ohm haben, sonst gibts es dort auch 
Reflexionen. Mit etwas Aufwand kann man sogar bidirektional arbeiten.

Was dann noch wichtig ist ist die Dämpfung. Ein typisches Kabel ist ein 
Tiefpass.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ John (Gast)

>gerade wird viel diskutiert über max Leitungslänge etc.

;-)

>Wenn ich einen Buffer nach einem Logikbauteil setze sollte die
>Leitungslänge sich doch so grob abschätzen lassen durch

>0,5  * 2/3 c  / (Frequenz*2)

Was soll DAS bitte für ein Formel sein?

>terminiere ich dann noch ordentlich  - also z.B. mit BNC Kabel , so
>sollte da noch mehr gehen

Was heisst bei dir "terminiere ich dann noch ordentlich  - also z.B. mit 
BNC Kabel"? Weisst du überhaupt wovon du redest?

Wellenwiderstand

> -  jetzt verreißt mich  - wo ist denn mein Fehler ?

Du redest Kauderwelsch.

>Mal eine andere Frage noch  -  Sagen wir die Pegel sind 0-5 V  -  wenn
>man mit 50 Ohm terminiert  -  würde ja im Zeitpunkt des max-Peak 100mA
>fließen ...  kann das sein ?

Ja, weswegen ein Parallelteminierung bei 3,3 bzw. erst recht 5V sinnfrei 
ist. Siehe Artikel.

>also irgendwas verstehe ich noch nicht so recht  ;)

Tja, lesen, lesen, denken.

MFG
Falk

Autor: 6632 (Gast)
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> 0,5  * 2/3 c  / (Frequenz*2)  ?

Was soll das ? Nein, es gibt zwei Grenzen. Die eine ist die 
Eingangsempfindlichkeit des Empfaengers. Ein Empfaenger ist meist ein 
linearer Verstaerker und muss noch auf die Logischen Pegel kommen.Aus 
der Daempfung pro 100m kann man dann die zulaessige Abschwaechung und 
die erlaubte Leitungslaenge rechnen. Mit etwas nachhelfen kann man da 
etwas herausholen. Ein Verstaerker kann soweit verstaerken bis das 
signal im Rauschen verschwindet. Die zweite Grenze ist die Qualitaet der 
Leitung resp die Dispersion. Falls die Impedanz zu stark ueber die 
Laenge schwankt werden die Pulse verwaschen.

Autor: Peter (Gast)
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0,5  * 2/3 c  / (Frequenz*2)

.. ist ungefähr c/(2*π*f) = c/ω ≈ λ/6  ???

Also ich habe die Faustregel, dass man sich bei Leitungslängen unterhalb 
λ/10 noch nicht um Abschlüsse, Impedanzen und Reflexionen kümmern muss.

Allerdins muss man auch daran denken, dass ein digitaler 1 MHz Takt mit 
steilen Flanken Frequenzanteile (Oberwellen) bis in den GHz-Bereich 
aufweisen kann...

Die Leitungslänge hängt im wesentlichen von den folgenden Faktoren ab:

- Art des Signales (Bandbreite, Frequenzbereich, Codierung, Modulation)
- Leitungsdämpfung und Empfindlichkeit des Eingangs
- Dispersion (=Laufzeitdifferenz zwischen hohen und tiefen
  Frequenzanteilen des Signales)
- Reflexion am Ausgang oder Eingang < 2*Leitungsdämpfung.

In günstigen Fällen können durchaus Leitungen mit Längen von 50...1000*λ 
realisiert werden.

p.s. Die Leitungsimpedanz einer Leitung ist erst oberhalb einer gewissen 
Frequenz konstant, z.B. für Koaxkabel oberhalb 1..10 MHz. ür DC geht die 
Impedanz einer Leitung gegen unendlich. (Die Impedanz einer Leitung ist 
der Widerstand den man am eingan messen würde, wenn die Leitung 
theoretisch unendlich lang ist: => DC Widerstand einer unendlich langen 
Kupferleitung ist ebenfalls unendlich gross.)

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