¿Depende la frecuencia de reflexión de la línea de transmisión?

4

Actualmente estoy enviando serie de alta velocidad a través de un cable coaxial. Tengo un osciloscopio conectado (en el extremo de la carga) tratando de ver la señal de pulso del reloj. Tengo un cable coaxial de 10 pies con una señal de reloj de 12.5 Mhz. No estoy seguro de la impedancia coaxial y la impedancia de carga.

La señal del reloj parece estar deformada. Tengo curiosidad por saber si esta deformación se debe a que el cable actúa como una línea de transmisión y específicamente debido a la reflexión de la línea de transmisión. Sin embargo, no estoy seguro de algunas de las propiedades de la reflexión.

¿Es la reflexión de una frecuencia de señal dependiente? Por lo tanto, ¿la superposición de todas las frecuencias en la onda cuadrada se ajustaría en fase y reportaría una señal de reloj defectuosa?

    
pregunta Izzo

4 respuestas

4

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Si \ $ Zc = \ sqrt {\ dfrac {L} {C}} = Z_ {fuente} = Z_ {carga} \ $, entonces no hay dependencia de frecuencia, la señal solo se retrasa pero no se distorsiona. Si alguna parte de la ecuación anterior no es igual, entonces obtendrás ondas estacionarias.

    
respondido por el Marko Buršič
2

Intenta reducir las reflexiones (si las hay).

Añadiendo un atenuador. ¿Algo así como 3 dB, 6 dB de atenuación? Conecte esto entre el cable coaxial y el osciloscopio. ¿La deformación desapareció? La señal de rx será mucho más pequeña, pero el atenuador hará que la carga parezca adecuada, lo que reduce los reflejos.

[Editar] Si no tiene un atenuador, agregue más cable.

También puede intentar ver si puede cambiar la impedancia de carga de los osciloscopios a 50Ω y ver si la distorsión desaparece.

    
respondido por el Robby Wasabi
1

Suponiendo que la fuente de su reloj produce ondas cuadradas (aproximadas) con una frecuencia fundamental de 12.5MHz , el tiempo de aumento esperado podría ser aproximadamente 4ns .

Suponiendo que la señal se propaga a la velocidad de la luz (en realidad, es menos que esto, alrededor de la mitad o un tercio), luego, para viajar 10ft toma 10ns , lo que indica que los efectos de la línea de transmisión podrían ser importantes.

Escribí este simulador de línea de transmisión en línea para que pueda visualizar lo que es Pasando a la señal dentro de la línea de transmisión. El modelo asume una impedancia característica constante (que es bastante buena en la práctica para la mayoría de las cosas).

Parámetros probados:

  • tRise = 4ns
  • tFall = 4ns
  • tOn = 36ns
  • tOff = 36ns
  • tDelay = 10ns
  • Zeq = 50 ohms
  • R1 = 0 ohms (terminador de origen)
  • R2 = 1 megohms (terminador de sumidero)
  • otros parámetros en sus valores predeterminados

Aquí hay algunas instantáneas de los resultados ( green se termina idealmente, red está mal terminado, y blue es la fuente de voltaje):

Primera reflexión

Segundareflexión

Durantelaprimerareflexión,laseñalmalterminadafueun40%másaltaquelaseñaldelíneadeseada,ydurantelasegundareflexiónlaseñalfueaproximadamenteun10%másbajaquelaseñaldelíneadeseada.

Repetirsimulandouncablemáscorto(aproximadamente1piedecable,esdecir,tDelay=1ns):

Primerareflexión

Segundareflexión

Observe que el rebasamiento es mucho más pequeño (alrededor del 10% para la primera reflexión). ¡Esto sucede incluso si Zeq es constante!

tl; dr : debe considerar la posibilidad de terminar correctamente su cable cuando use un cable de 10 pies de largo y / o obtenga un cable corto. Además, la señal medida es un producto de la interferencia de onda, incluso si la impedancia equivalente del cable es casi constante. En todos los casos, la señal terminada correctamente siempre se propaga al nivel correcto sin distorsión alguna, y solo se retrasa debido a la velocidad de la señal finita. Solo con un cable corto / terminado adecuadamente puede saber si la señal de su reloj es realmente mala o si solo está midiendo reflexiones.

    
respondido por el helloworld922
0

Tienes toda la razón. Para cada fuente de frecuencia, tendrá un comportamiento diferente en su línea de transmisión, ya que su impedancia varía con la frecuencia. No lo dijiste, pero como mencionaste en el reloj de 12.5MHz, supongo que esto es una onda cuadrada, ¿verdad? Si es así, puede esperar una magnitud de reflexión diferente para cada componente de frecuencia de su reloj, lo que conduce a una señal de alta distorsión al final.

    
respondido por el PDuarte

Lea otras preguntas en las etiquetas