BNC-Kabel und ihre Impedanzen

Einfacher Einweggleichrichter mit rein ohmscher Last

V1 = 10 V (Spitze zu Spitze), Frequenz der Spannungsquelle = 1 kHz, D1 ist eine standardmäßige 1N4007-Siliziumdiode, R1 = 10 Kiloohm (der Lastwiderstand)

In unserem Elektrolabor erhielten wir die im Diagramm gezeigte Schaltung. Aufgrund der Pandemie konnte ich dieses Labor nicht durchführen. Ich habe also keine klare Vorstellung von der Ausrüstung und was die Frage bedeutet. Die Frage ist:

Angenommen, ein BNC-Kabel ist über den Widerstand (R1) angeschlossen und in das DSO eingespeist. Um die bestmögliche Bandbreite (begrenzt durch den Umfang) zu erhalten, sollten wir für das BNC-Kabel eine Impedanz von 10 kOhm wählen? Ja oder nein

Können Sie die verwendeten Begriffe erklären und wie die Antwort lauten würde?

Was ich weiß: In der Praxis gibt es 50 Ohm und 75 Ohm BNC-Kabel. DSO ist ein Instrument, das zur kontinuierlichen Messung von Signaleigenschaften wie Spannung und Strom verwendet wird (im Gegensatz zum Multimeter, das Durchschnittswerte von Wechselströmen anzeigt). Es hat einen bestimmten Frequenzbereich des Eingangssignals, das es messen kann.

Ich denke wirklich, du solltest deinen Lehrer danach fragen. Sie sollten sicherstellen, dass Sie die spezifischen Probleme verstehen, die der Kursleiter von Ihnen erwartet, da diese Art von Fragen in einer Prüfung wahrscheinlich wieder auftauchen werden. Möglicherweise erhalten Sie hier Antworten, die technisch korrekt sind, Ihnen aber nicht zu einer guten Note verhelfen.
@ElliotAlderson könnten Sie die verwendeten Begriffe wie Bandbreite erklären und wie diese durch den Umfang begrenzt wird? Ich würde es schätzen.
Obwohl sie BNC-Anschlüsse verwenden, sind Oszilloskopsondenkabel normalerweise KEINE standardmäßigen 50- oder 75-Ohm-Koaxialkabel. (Einige Oszilloskope haben die Möglichkeit , 50- oder 75-Ohm-Koaxialkabel zu verwenden, die Standard-Sondenkabel jedoch nicht.) Ich werde sehen, ob ich eine Referenz finden kann, und sie hier posten.
Wie versprochen, ist hier ein Artikel, der tief in die Geheimnisse der Oszilloskop-Tastkopfkabel eintaucht. Mit tief graben meine ich, dass der Autor tatsächlich sein Sondenkabel seziert. :-) sowie die Diskussion der Probleme von Reflexionen, die durch Impedanzfehlanpassungen verursacht werden.
Ich stimme dem ersten Kommentar zu, den Lehrer zu fragen. Eine Sache, die ich fragen würde, ist, wie Sie die charakteristische Impedanz des BNC analysieren können, ohne die Eingangsimpedanz des DSO zu kennen. Die meisten DSOs haben eine Einstellung, um entweder 50 Ω oder High-Z (etwas wie 10 MegΩ) zu wählen.

Antworten (3)

Die charakteristische Impedanz eines Koaxialkabels wird durch die Gleichung angegeben

Z = 60 Ω ε R l N D D

Einstellung

ε R = 1

Und

Z = 10000 Ω
wir erhalten D/d = 2,4e72.

Wenn wir also den Durchmesser des zentralen Leiters auf 1 mm setzen, erhalten wir einen Außendurchmesser, der weit über dem Durchmesser des bekannten Universums liegt. Ich denke, dass ein solches Koaxialkabel in Ihrem Labor nicht verfügbar ist.

Sie sollten auch bedenken, dass Ihr Lehrer Sie absichtlich in die Irre führt, indem er den Widerstand R1 mit dem gleichen Widerstand wie den charakteristischen Widerstand des Koaxialkabels einführt, über das er schreibt. Der Eigenwiderstand Ihrer Quelle ergibt sich aus Ihrer idealen Spannungsquelle (bei Vernachlässigung der Diode) und ist daher Null. Es sind nicht 10 kOhm.

Zunächst gehe ich davon aus, dass die Frage mit "BNC-Kabel" eine herkömmliche Oszilloskopsonde mit einem BNC-Anschluss am anderen Ende eines kurzen Kabels meint. Das DSO ist ein digitales Sampling-Oszilloskop (dh alles, was nicht aus der Arche stammt). Diese sind im Diagramm nicht dargestellt.

Die Sondenimpedanz ergibt sich nicht aus den Übertragungsleitungseigenschaften des Kabels; das Kabel ist bei der gegebenen Signalfrequenz viel zu kurz. Machen Sie sich also keine Sorgen über 50 Ohm gegenüber 75 Ohm. Oszilloskopsonden haben normalerweise einen Vorwiderstand und möglicherweise einige andere Komponenten darin. Die Frage ist effektiv, ob es eine Eingangsimpedanz von 10 k aufweisen sollte.

Die Antwort ist nein. Das 10k-Argument würde nur gelten, wenn Sie nach maximaler Kraftübertragung suchen. In der vorliegenden Situation gilt wie in den meisten Fällen, je höher die Sondenimpedanz ist, desto weniger zieht sie zusätzliche Last und verzerrt das Signal.

Normalerweise würde ich die Antwort nicht vorschlagen, aber das Problem ist so schlecht formuliert, dass es es verdient. In meiner Welt ist ein "BNC-Kabel" beispielsweise ein Koaxialkabel mit einem BNC-Stecker an jedem Ende, und die Stecker- und Kabelimpedanzen sind aufeinander abgestimmt. Aber es ist nicht sinnvoll zu verlangen, dass so etwas über einen Widerstand in einer bestehenden Schaltung angeschlossen wird!

NEIN, der Anschluss hat eine Impedanz von 50 Ω und funktioniert am besten im Frequenzspektrum von 0–11 GHz. Es hat eine bessere Leistung als der BNC-Anschluss bei Mikrowellenfrequenzen.

BNC-Kabel und ihre Impedanzen
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