¿Reflexiones hacia atrás a baja frecuencia?

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Supongamos que tengo un controlador de señal que opera a una impedancia de salida de 50 ohmios, manejando algo con una impedancia de entrada alta (cien kilo-ohmios). Si la longitud de onda que estoy usando (unos pocos kilohercios) es mucho más larga que la longitud de mi acorde (un par de pies), entiendo que las ondas estacionarias no pueden desarrollarse ...

Pero, ¿debo preocuparme por el reflejo que causa daños a mi conductor? Supongo que siempre se produce una reflexión inversa si tiene un desajuste de impedancia. ¿Por qué generalmente solo nos preocupamos por este tipo de cosas cuando son posibles las ondas estacionarias, por lo general a una frecuencia 'alta' (RF)?

    
pregunta Paul L

3 respuestas

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Todo tiene que ver con la longitud de onda de la señal y la longitud de las rutas de señal, ya sea dentro de un circuito o en los cables que conectan varias partes de un circuito o sistema. Las reflexiones solo se producen cuando la longitud de una ruta de señal o línea de transmisión es significativa en comparación con la longitud de onda de la señal; estos sistemas se denominan "sistemas distribuidos". por ejemplo, a 100 MHz, la longitud de onda es de 3 my una línea de transmisión de, por ejemplo, 20 m es significativa. A una frecuencia de audio de, digamos, 10kHz, la longitud de onda es de 30,000 my un cable de altavoz de 2 m de longitud es insignificante. En este caso, el sistema se llamaría 'agrupado'.

En las frecuencias de microondas, las longitudes de las rutas de señal (por ejemplo, pistas de cobre) en la PCB se vuelven críticas, por ejemplo. a 100 GHz, la longitud de onda es de 3 mm

Para evitar refelecciones, la impedancia de la fuente, la línea de transmisión y la carga deben ser iguales.

En el caso de su controlador, una discrepancia de carga (directa) puede causar problemas. En general, a las etapas de salida no les gusta trabajar en circuitos abiertos.

    
respondido por el Chu
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No importa cuánto tiempo sea la línea de transmisión en comparación con la longitud de onda, la concordancia de impedancia es importante siempre que el transporte de potencia sea relevante.
(a diferencia de, por ejemplo, solo transmitir una señal como nivel de voltaje).

El transporte de energía es relevante en las siguientes dos situaciones (opuestas):

  • Hay tanto poder involucrado que tienes un problema si el poder no solo se transporta a su destino, sino que se desperdicia en otro lugar. Los problemas que surgen son por ej. Disipación de calor o baja eficiencia. Algunos ejemplos son los amplificadores de potencia. P.ej. en un audio PA quieres tener el poder de llegar al Altavoz y no para hacer más calientes tus transistores.
  • Hay tan poco poder involucrado que no puedes permitirte perderlo en ningún otro lugar. que en el lugar previsto, porque la señal de ruido- ¡Poder! -Ratio es importante.
    Algunos ejemplos son los receptores de radio (no solo para longitudes de onda muy cortas). En un receptor, la señal recibida tiene que amplificarse mucho para ser utilizada. La amplificación en sí no es difícil, pero inevitablemente introduce ruido; tanto ruido que la señal recibida puede perderse en el ruido; a menos que tomes mucho cuidado en tener un transporte eficiente de señal potencia entre Antena, filtro, amplificador, mezclador, etc. etapas.

Ambas situaciones pueden ser el caso incluso si la longitud de onda es mucho más larga que la línea de transmisión.

    
respondido por el Curd
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Uno comienza a preocuparse por los reflejos a alta frecuencia porque la perturbación causada por dichos reflejos (que también son de alta frecuencia) interferirá con la señal. A baja frecuencia, el primer condensador en la carretera filtrará esas perturbaciones.

Los reflejos pueden ocurrir independientemente de la frecuencia útil de la señal. Si la señal tiene bordes afilados (cortos tiempos de subida / caída), puede terminar con el doble de voltaje al final de la línea.

    
respondido por el Dmitry Grigoryev

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