Übertragungsleitung und Terminierung und Eingangsimpedanz

Ich bin verwirrt, warum wir manchmal, wenn wir den Abschlusseffekt auf einer Übertragungsleitung betrachten, nicht die Gesamteingangsimpedanz berücksichtigen, wenn wir in die Übertragungsleitung einschließlich der Last schauen. Ich habe zum Beispiel das hier:Übertragungsleitung mit Reihenabschluss:

Wir sagen, die Spannung am Knoten A, bevor sich die Welle über die Übertragungsleitung ausbreitet, beträgt nur die Hälfte von Vin, weil wir sie als Spannungsteiler von Rs und Zo behandeln (Spannung am Knoten A = Vi * Zo/(Rs + Zo)). . Warum betrachten wir in diesem Fall nicht das Gesamt-Zin (blau, die Impedanz bei Blick in die Übertragungsleitung) für den Spannungsteiler? Warum verwenden wir nur Zo, um Spannungsteiler mit Rs zu bilden? Aber warum versuchen wir manchmal, für Zin zu rechnen? Danke.

Ich denke, das ist die Besonderheit der Übertragungsleitung: wann R L Und Z 0 abgestimmt sind, Z ich N = Z 0 . Und die Impedanzen müssen angepasst werden, um Reflexionen zu vermeiden, was durch ein Stehwellenverhältnis größer als 1 angezeigt wird.
Ich kann nicht genau sagen, was Sie fragen, aber vielleicht fragen Sie sich, warum Sie die charakteristische Impedanz einer bestimmten Übertragungsleitung anpassen müssen? Wie RG-6 und RG-11 und RG-59 bei 72 Ohm, aber RG-8 und RG-58 bei 50 Ohm? Wenn Sie das fragen, dann gibt es Ihre Antwort - denken Sie daran, dass eine Übertragungsleitung so ist, als würden Induktoren mit Kondensatoren über den gesamten Weg laufen - die die charakteristische Impedanz der Übertragungsleitung bestimmen. Meinst Du das?
Sagen wir Zo = 50 Ohm = Serienabschlusswiderstand, Rs, aber mein RL = 1k. Warum wird die Spannung am Knoten A aus Vin * Zo/(Rs+Zo) anstelle von Vin * Zin/(Rs+Zin) berechnet, wobei Zin die Eingangsimpedanz ist, die von der blauen Linie, die ich gezeichnet habe, in die Übertragungsleitung blickt und den Lastwiderstand enthält RL? Warum verwenden wir Zo anstelle von Zin, um die Spannung am Knoten A zu finden, bevor sich die Welle entlang der Übertragungsleitung ausbreitet?
Wenn die Impedanzen angepasst sind, dann ist Zin = Z0. In Ihrem Fall Z0 = 50 und ZL = 1k, also nicht angepasst, dann ist die Gleichung viel anders, weil die äquivalente Impedanz Zin völlig anders wird.

Antworten (4)

Die charakteristische Impedanz der Übertragungsleitung kann als äquivalente Impedanz angesehen werden, die in einer langen Kette von Reihen-LC-Netzwerken gesehen wird. Die Impedanz, von der Sie sprechen, ist die Impedanz, die das Eingangsspannungssignal sieht, wenn das Signal zum Zeitpunkt angelegt wird (t = 0, zum Zeitpunkt des Eingangsschritts).
Da sich das Signal noch nicht entlang der Übertragungsleitung ausgebreitet hat, hat es keine Ahnung, dass hinter der Übertragungsleitung eine Last RL sitzt. Alles, was es sieht, ist eine unendliche Reihe von Differenzkondensatoren und Induktivitäten. Somit sehen wir nur die charakteristische Impedanz der Übertragungsleitung (T-Line) und die am Eingang gesehene Nettoimpedanz wird durch Ihre Gleichung gegeben.
Nach der Ausbreitungsverzögerung durch die Übertragungsleitung würde es eine Diskontinuität der Impedanz geben und ein Teil des Signals wird von der Last zurück in die T-Leitung reflektiert. Die jetzt gesehene Impedanz wird durch Ihre Gleichung nicht gegeben.
Nachdem sich die Transienten beruhigt haben, ist die T-Leitung nur ein Draht ohne Impedanz (unter der Annahme einer verlustfreien T-Leitung) und die jetzt sichtbare Impedanz ist nur RL.
Beachten Sie, dass das Übertragungsleitungsmodell zum Modellieren der Reflexionen und aller unterschiedlichen Übergangsverhalten aufgrund einer endlichen Übertragungsverzögerung durch ein Stück Draht dient. Nachdem sich die Transienten beruhigt haben, gibt es keinen Unterschied zwischen T-Leitung und normalem Draht. Daher sollten wir im stationären Zustand (für Stufeneingänge) keine Impedanz von T-Line sehen.

Die Eingangsimpedanz einer Übertragungsleitung ist ihre charakteristische Impedanz, wenn der Abschlusswiderstand gleich Zo ist. Wenn also Zo = RL ist, ist die Eingangsimpedanz der Leitung unabhängig von der Länge Zo.

Wenn RL nicht gleich Zo ist, treten Probleme mit Leitungsfehlanpassungen und Reflexionen auf, und diese variieren mit der Betriebsfrequenz und verursachen erhebliche Kopfschmerzen bei digitalen Übertragungssystemen.

Die Annahme ist also, dass der Abschlusswiderstand RL gleich der charakteristischen Impedanz Zo ist. Das bedeutet, wenn RS = Zo, dann haben Sie einen einfachen Potentialteiler.

Der Serienabschluss wird an der Quelle verwendet und es ist nicht erforderlich, dass RL gleich Zo ist. RL ist keine Kündigung. Es ist nur eine Last. Das bedeutet, dass die Eingangsimpedanz bei Blau, Zin, nicht gleich Zo ist. Deshalb habe ich gefragt, warum wir Zo verwenden, um die Spannung am Knoten A anstelle von Zin zu berechnen.
Zum Zeitpunkt des Anlegens eines Impulses (beispielsweise) ist die von der t-Leitung sofort präsentierte Impedanz die charakteristische Impedanz, unabhängig von RL. Wenn das Signal das ferne Ende erreicht hat und auf eine andere Impedanz als Zo trifft, gibt es eine Reflexion, die die t-Leitung zurück nach oben wandert. Diese Reflexion ist leitungslängenabhängig und stört das ursprüngliche Signal am Punkt A, aber wenn RS = Zo, dann gibt es keine Gegenreflexion.

hier haben wir es mit der transienten Analyse von Übertragungsleitungen zu tun. Aber die Formel, die Sie gesagt haben, gilt für einen stationären Zustand. Anfangs sieht der Strom nur eine charakteristische Impedanz. Schließlich entspricht der Strom im stationären Zustand Ihrer Formel. Es ist genau wie in Offene Übertragungsleitung, anfänglich fließt im Übergangszustand Strom, weil das Signal die offene Last nicht sehen kann, es sieht nur charakteristische Impedanz, aber schließlich wird der Strom Null, was dem Strom aus der Formel entspricht.

Wenn Sie für einen stationären Zustand berechnen, bei dem die Spannungsquelle eine stetige Sinuswelle ist, berücksichtigen Sie die Impedanz, wenn Sie in die Übertragungsleitung schauen, die aus Z0 und RL berechnet wird. Wenn Sie andererseits einen Spannungsschritt an die Leitung anlegen, berücksichtigen Sie zunächst nur Z0, da die Quelle RL nicht "sieht", bis die Welle Zeit hatte, sich auszubreiten.

Übertragungsleitung und Terminierung und Eingangsimpedanz
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