Messen Sie die Ausbreitungsgeschwindigkeit durch eine endliche Übertragungsleitung

Ich versuche gerade, eine Welle in einem Stromkreis zu erzeugen, stoße jedoch auf das Problem, genau herauszufinden, wie die Ausbreitungsgeschwindigkeit gemessen werden kann. Der Schaltplan ist unten L1 = L2 = L3, C1 = C2 = C3, R1 = R2 = R3: Ich habe eine endliche Übertragungsleitung als solche eingerichtet:

Schaltkreis

Ich verstehe die Theorie, die v = vorschlagen würde 1 / L C , aber ich habe Probleme herauszufinden, wie ich das genau messen kann.

Ich dachte, dass ich in der Lage sein sollte, einen Impuls zu senden und die Zeit zu messen, die das Signal nach dem letzten L benötigt, um die maximale Spannung zu erreichen, und dann durch die Anzahl der RLC-Blöcke zu teilen, um RLC-Blöcke pro Sekunde zu erhalten. Aber ich bin mir nicht 100% sicher, dass dies richtig oder der beste Ansatz ist - zumal das theoretische v viel größer ist. Ich nehme an, auf dem Oszilloskop könnte ich die Antwort am Ende eines früheren Impulses sehen.

Unten sind die Messungen, die ich durchführe. Das Blau ist der Puls und das Grün wird nach der letzten L-Komponente gemessen. Daraus scheint v = 500 Blöcke / Sekunde zu sein, während das berechnete v = ist 1 / L C = 7502 Blöcke / Sek.

Messung

Antworten (1)

Die Gleichung ist korrekt für Übertragungsleitungen mit verteilter Kapazität und Induktivität, aber diese Größen müssen pro Meter angegeben werden, nicht nur die Werte.

Eine Leitung aus konzentrierten Komponenten wirkt nur dann als Übertragungsleitung, wenn es viele diskrete Komponenten pro Wellenlänge gibt, ich schätze mindestens 16 Elemente. Während die Gleichungen für konzentrierte Komponentenlinien mit sehr wenigen Klumpen funktionieren sollten, werden sie etwas sinnlos. Für eine so kurze, endliche Übertragungsleitung wäre es sinnvoller, sie als Filter mit einer Phasenverschiebung zwischen Eingangs- und Ausgangsanschlüssen zu betrachten. Bei richtiger Auslegung ist die Phasenverschiebung bei niedrigen Frequenzen linear mit der Frequenz, was eine flache Verzögerung ist. "Länge", wie auch immer Sie das messen, geteilt durch die Zeit würde die Ausbreitungsgeschwindigkeit ergeben.

Ein paar Fragen:

Warum fügen Sie Widerstand hinzu? Sie sollten versuchen, mit einer verzerrungsfreien Linie zu beginnen . Dies ist dasselbe wie eine vollständig reelle charakteristische Impedanz. Sofern Ihre Kondensatoren nicht sehr verlustbehaftet sind, sollten Vorwiderstände nicht erforderlich sein.

Was ist die Linie Z0?

Für jede Messung ist es wichtig, die Leitung in ihrer charakteristischen Impedanz abzuschließen, bevor Sie irgendwelche Messungen versuchen. Es würde auch helfen, die Quellenimpedanz an die Leitung Z0 anzupassen, wenn Sie Probleme haben

Das Messen mit einem Oszilloskop wird schwierig. Sie sehen den kumulativen Effekt von Filterung, Laden der Quelle, Reflexionen usw.

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