impedancia característica del cable BNC y caída de voltaje

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Según tengo entendido, la impedancia característica importa cuando una señal está oscilando, ya que el cable coaxial BNC se puede modelar con inductores y condensadores como se muestra en la figura:

Tengounpardepreguntasquemeconfundieron:

1-)Mepreguntosimidounaseñaloscilantedebajafrecuenciacomo100HzatravésdeuncableBNCconunalongitud"X", ¿cómo puedo calcular la caída de voltaje en el cable BNC? Ok, tal vez mi señal no sea una señal de RF, pero si busco precisión y supongo que el voltaje de la señal se atenuará, ya que está oscilando, ¿no? ¿Alguna idea de cómo calcular la caída de tensión?

2-) ¿Y por qué las diferentes longitudes de los cables BNC tienen impedancias características fijas de 50 o 75 ohmios? ¿No es la longitud del efecto BNC su impedancia característica?

    
pregunta user16307

2 respuestas

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La impedancia característica de un cable es matemáticamente: -

\ $ Z_0 = \ sqrt {\ dfrac {R + jwL} {G + jwC}} \ $

Donde

  • R es la serie ohms por metro
  • G es la conductividad paralela por metro
  • L es la inductancia en serie por metro
  • C es la capacitancia paralela por metro

No tiene nada que ver con la longitud total del cable. Tiene todo que ver con las relaciones de los parámetros enumerados en la ecuación anterior.

Existen simplificaciones: por encima de 1MHz, se puede decir que la reactancia inductiva domina la resistencia en serie y los efectos capacitivos dominan la conductancia de fuga. Esto hace que la ecuación: -

\ $ Z_0 = \ sqrt {\ dfrac {L} {C}} \ $

Si realiza la prueba a 100 Hz, no obtendrá ninguna indicación sensible de la impedancia característica. De hecho, a 100 Hz no tiene sentido terminar el cable en absoluto.

Si desea saber cómo se determina la impedancia característica, pruebe algunos experimentos con esto sitio web: -

Si tiene la intención de comprender la atenuación a 100 Hz, use solo R y C y, dado que las ondas estacionarias serán prácticamente inexistentes, puede considerar R y C como parámetros agrupados equivalentes a la longitud total del cable.

Por ejemplo, encuentre una especificación de cable coaxial y busque la capacitancia por unidad de longitud y resistencia por unidad de longitud y convierta a valores equivalentes para la longitud del cable de su . Básicamente, obtienes un filtro de paso bajo RC con quizás 2 ohmios y 1nF (números en la parte superior de mi cabeza para 10m de cable).

Pregúntate a ti mismo cuánta atenuación va a pasar a 100 Hz. No tengo mucha impresión porque la frecuencia de corte básica es de 79 MHz, pero para un cable que tiene 1 km de longitud, R podría ser de 200 ohmios y C podría ser de 200 nF y la frecuencia de corte será más de 2 kHz y usted Comenzará a ver que las ondas sinusoidales de 100 Hz se atenúan un poco.

    
respondido por el Andy aka
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Primero: las señales no están "oscilando" a través de un cable. ¡NO HAY oscilación! Oscilación significa que genera una señal por sí misma. ¡Eso haría un cable muy malo porque agregaría su propia señal a mi señal deseada!

Los inductores y los condensadores modelan el comportamiento del cable, atenúan la señal pero no hay oscilación en marcha. Para que una oscilación esté presente, debería haber un componente activo presente que pueda agregar energía a la oscilación. ¡En un cable, no hay ningún elemento activo!

1) Una señal de baja frecuencia como 100 Hz solo se verá afectada por la resistencia del cable coaxial. Así que solo mide la resistencia en serie y ten eso en cuenta. Y otra vez: ¡NO HAY OSCILACIONES!

2) La impedancia característica (50 o 75 ohmios) es una propiedad del propio cable. ¡También es INDEPENDIENTE de la LONGITUD del cable! ¡NO es algo que puedas medir con un medidor de ohmios! El cable es una línea de transmisión ( lea más aquí ) y transportará una señal correctamente SOLAMENTE cuando la entrada y salida del ¡El cable / línea de transmisión está TERMINADO por la impedancia apropiada! Por lo tanto, un cable coaxial de 50 ohmios necesita una fuente con una impedancia de salida de 50 ohmios y necesita una carga de 50 ohmios en el otro extremo del cable. Si este no es el caso (no hay una terminación adecuada), entonces las señales se reflejarán y serán confusas.

    
respondido por el Bimpelrekkie

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