Impedanční přizpůsobení

Zpráva

Darthy · #31 Příspěvek od **Darthy** » 24 úno 2014, 12:36

Bernard píše:Já myslím, že je to nepoužitelné zapojení. Máš tam nezakreslený další spoj přes zemní smyčku, na tom spoji je rušení od proudu v síti, od vf indukce do té smyčky, a její impedance se taky uplatní.

S tou nezakreslenou smyčkou nerozumím... Výsledně je obvod zapojený jako dva fyzicky nezávislé obvody. tedy na desce nejsou nijak spojeny.

Nebo zemní smyčkou máš na mysli...?

EDIT: Pokud máš namysli rušení sítí, tak to by měly přístroje snad odstínit a nemělo by to měření ovlivnit ne?

Zhruba takhle:

#32 Příspěvek od **Bernard** » 24 úno 2014, 13:01

Svorka GND na destičce ín vede na kostru generátora a z ní na kolík síťové zásuvky. Svorka GND na destičce out vede na kostru osciloskopu a z ní na kolík další síťové zásuvky. Ty dva kolíky jsou propojené kratším nebo delším (žlutozeleným) drátem. Tato cesta ti "zkratuje" dolní polovičku toho symetrizačního zapojení. To je ta červeně zakreslená cesta.

Darthy · #33 Příspěvek od **Darthy** » 24 úno 2014, 14:33

Tím by se ale pro mě stávalo měření na jakémkoliv zařízení s připojením do sítě zbytečné. Přišlo mi to jako jediné dobré řešení. Jak jinak změřit vedení?

Habesan · #34 Příspěvek od **Habesan** » 24 úno 2014, 14:41

Ještě máš možnost jeden, nebo více přístrojů, zapojit přes oddělovací transformátor.

#35 Příspěvek od **Bernard** » 24 úno 2014, 15:17

Korektní způsob měření přenosu symetrických čtyřpólů vyžaduje měřící zařízení se symetrickým vstupem/výstupem. Když jsou nesymetrické, tak se použijí symetrizační transformátory, jako třeba v téhle diplomovce. Pokud jde o více MHz, tak ten transformátor musí mít takovou konstrukci, aby se kompenzovaly parazitní vazby mezi primárem/sekundárem. A to jsou ty zmíněné baluny.

Darthy · #36 Příspěvek od **Darthy** » 24 úno 2014, 15:40

Dobře, dejme tomu. Vypadá to, že vzhledem k mým dostupným prostředkům nebude možné UTP změřit. Jaké mám další možnosti k získání frekvenčních charakteristik různých délek vedení?

#37 Příspěvek od **Bernard** » 24 úno 2014, 16:01

Výpočtem. Parametry kabelu máš například tu:
http://www.kabelovna.cz/files/products/datove-data.pdf

Darthy · #38 Příspěvek od **Darthy** » 24 úno 2014, 16:07

Ten výpočet mě napadl samozřejmě, díval jsem se na vzorce, ale narazil jsem na problém právě s těmi parametry. Tyhle snad pomohou. Díky moc

Milan · #39 Příspěvek od **Milan** » 27 úno 2014, 08:10

Chápu,že tě zřejmě tlačí čas,ale i tak bych to nevzdával . Kdysi jsme na podobná měření na kabeláži používali malý bateriový osciloskop Tektronix,ale to šlo tak do 1 MHz,neboť i on má svoji kapacitu proti okolí v řádu desítek pF a to zmrší vyýsledky na vyšších frekvencích. Když se podíváš na telegrafní rovnice, máš tam kromě frekvence a délky ( vzdálenosti) neznámé čtyři parametry ( L,C,R,G ) . L,R,G jsou dost závislé na frekvenci,kapacita velmi málo. Obecně ti tedy musí stačit 4 měření na jedné frekvenci k tomu,abys parametry spočítal z měření jen na začátku vedení,pokud znáš délku a frekvenci. Tak např.měření s vedením naprázdno,nakrátko,zatížení obrazovou impedancí a třeba ještě měření s nějakou jinou zakončovací impedancí ,třeba 2x obrazová. Když to pak spočítáš pro jednu frekvenci,budou pro další stačit měření tři,neboť
C se moc měnit nebude. Pokud tě to bude zajímat,dej si do Googlu heslo
"vedení naprázdno nakrátko" a hned na začátku seznamu je několik prací o vedeních,kde je to řešeno (matematicky). Měření jen na vstupu i symetrického vedení by neměl být s dvoukanálovým osciloskopem v diferenciálním modu problém.Na ty počty by to ovšem chtělo nějaký prográmek popř. sw simulátor.

Darthy · #40 Příspěvek od **Darthy** » 27 úno 2014, 11:27

Z toho vyplývá tedy zkombinovat měření i počítání...

Pokusím se shrnout co si napsal, jak to chápu já a případně mě doplňte, nebo opravte pokud se mýlím.

Takže, mám změřit vedení na začátku, jedné délky, při konstantní frekvenci ve čtyřech stavech a těmi jsou;
Na krátko - to znamená zkratovat vodiče na konci.
Na prázdno - nechat vodiče rozpojené
Se dvěma různými zátěžemi na konci - tzn. spojit vodiče na konci nějakým odporem.
Obrazovou impedancí se myslí stav kdy je impedance na vstupu rovna zátěži na vedení.
Teď přichází dvě otázky. Jednou je problém který se řešil na začátku - to je symetrie a impedanční přizpůsobení. Je teď nutné mít impedanční přizpůsobení a symetrizační člen, popřípadě jak to zapojit spolu s obrazovou impedancí? A druhá otázka je, když to změřím, co jsem vlastně změřil a kde to použít ve výpočtech primárních parametrů vedení?

Milan · #41 Příspěvek od **Milan** » 27 úno 2014, 17:56

Tak jinak,zkus si prostudovat návod na měření symetrických vedení v tomto textu http://www.urel.feec.vutbr.cz/~raida/beva/lab/lab02.pdf .
Jak vidíš,je možné měřit symetrická vedení i bez symetrizace s přístrojem, který má jednu svorku uzemněnu a z více měření dopočítat potřebné. Má to ovšem jeden háček,a na ten jsem se již někde nahoře ptal,jak to máš vymyšleno - veškeré proudy a napětí stejně jako naměřené impedance ( admitance) jsou komplexní veličiny a tudíž abych se dobral výsledku,musím měřit jak amplitudu ,tak fázi. To by sice možná osciloskopem velmi pracně na nějaké nízké frekvenci také šlo,ale existují na to chytré přístroje - třeba ten viz text. Co kdybys tam zavolal a domluvil si měření ,resp. takový přístroj bude pravděpodobně i někde u vás ve škole,třeba nějaký měřič s-parametrů,které se dají přepočítat apod.

#42 Příspěvek od **Bernard** » 27 úno 2014, 19:27

Měření má výhodu "hands-on" zkušenosti, tak proč ne. Pokud jde o výpočet útlumu podle délky a frekvence, moc k tomu není potřeba. V tom katalogu je totiž ta závislost uvedená. Stačí ji dát do Excelu a vypočítat ta b [dB/100m] pro kolik frekvencí [v MHz] chceš. A potom v programu Graph nakreslit vějíř přímek y[dB]=b[dB/100m]·x[100m] pro všechny ty frekvence.

Milan · #43 Příspěvek od **Milan** » 27 úno 2014, 20:12

Nejsem si jist,zda pro nějaký model postačuje vzorec pro absolutní hodnotu útlumu v závislosti na frekvenci.Jo,když tam pustím sinusovku,tak ano.Když tam ale pustím třeba obdélníky, tak se každá frekvenční složka viz Fourier nejen změní v amplitudě,ale i jinak posune fázově.Když to pak složím zpátky,tak bez znalosti fáze dostanu nesmysl.

#44 Příspěvek od **Bernard** » 27 úno 2014, 21:19

Možná postačuje.

Z toho b se dá vypočítat β. A teď přijde kouzlo. U kabelu UTP5 je téměř potlačená indukčnost, výrobce ji ani neuvádí. Izolační odpor mezi žilami je velký, G=0,1 µS/km, už při 1 MHz je to zanedbatelné oproti admitanci kapacity 56 nF/km. Tedy zůstávají jen dva primární parametry, a komplexní míra přenosu dostává tvar:
γ = √(R·j·ω·C) = √j · √(R·ω·C) ;
No a když √j = (1+j)/√2 ,
z toho dále plyne
γ = √(½·R·ω·C) + j·√(½·R·ω·C) = β + j·α ;

Ať už jsou tedy R a C závislé na frekvenci jakkoliv, číselné hodnoty α,β jsou vždy stejné bez ohledu na frekvenci: α = β .

Na charakteristickou impedanci mají ty primární parametry zlý vliv, ta má kapacitní charakter a tak s frekvencí klesá.

Milan · #45 Příspěvek od **Milan** » 27 úno 2014, 21:52

Jsem od přírody skeptik,ale počítat se mně to nechce,špatně večer vidím .Kapacitní nerovnováha páru ( mechanické nepřesnosti ve stočení,rozměrech atd.) udávaná v tabulkách je asi 3%,takže i ta potlačená indukčnost bude cca 3% z indukčnosti drátu (třeba 100 m dlouhého).A to již odhadem dá určitě nějaké stovky nH, takže na frekvencích řádově desítky -stovky MHz to bude mít určitě nějaký vliv.Kdyby tomu tak nebylo,pak by nebyla omezována délka kabelu při instalaci - stačilo by signál dostatečně zesílit. Protože je to ale rozházené fázově, musel by to zesilovač korigovat ,a to podle délky kabelu různě,a to by bylo pro praxi moc složité /nepoužitelné.
Ok,pro nějaký přibližný model se to zřejmě použít dá,problém odchylky od reality bude při vysokých přen.rychlostech.