inductor serie como discontinuidad en la línea de transmisión

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Doble a esta pregunta es el siguiente circuito:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Una línea de transmisión infinita (con una impedancia característica \ $ Z_0 \ $) termina en una serie inductor \ $ L \ $, luego otra línea de transmisión infinita (con la misma impedancia característica \ $ Z_0 \ $) comienza.

Una señal de paso de amplitud \ $ V ^ + \ $ va de izquierda a derecha: se encontrará con el inductor y la corriente lo "cargará".

El siguiente esquema es el circuito equivalente:

simular este circuito

Seguí un procedimiento similar al anterior y escribí la siguiente ecuación para el proceso de carga del inductor:

$$ I_L (t) = \ frac {V ^ +} {2Z_0} (1 - \ exp {(- t / \ tau_L)}) $$

donde \ $ \ tau_L = L / (2Z_0) \ $. Pero ahora me gustaría obtener el siguiente resultado:

$$ V ^ {++} (t) = V ^ + (1 - \ exp {(- t / \ tau_L)}) $$

(exactamente el doble de this ) donde \ $ V ^ {++} \ $ es el voltaje que viaja desde el inductor a la línea infinita derecha.

Supongo que \ $ V ^ {++} \ $ es el voltaje en la impedancia correcta \ $ Z_0 \ $. Entonces,

$$ I_L (t) = \ frac {V ^ {++}} {Z_0} $$

pero de todos modos

$$ \ frac {V ^ {++}} {Z_0} = \ frac {V ^ +} {2Z_0} (1 - \ exp {(- t / \ tau_L)}) $$

$$ V ^ {++} = \ frac {V ^ +} {2} (1 - \ exp {(- t / \ tau_L)}) $$

y hay un factor \ $ 2 \ $ indeseable. Me gustaría que \ $ V ^ {++} \ a V ^ + \ $ para \ $ t \ a \ infty \ $, pero cuando \ $ I_L (t) \ a V_0 / (2Z_0) \ $ hay un divisor de voltaje inevitable, tal vez debido al circuito.

¿Es posible cancelar este factor \ $ 2 \ $ (y obtener exactamente \ $ V ^ {++} (t) = V ^ + (1 - \ exp {(- t / \ tau_L)}) \ $ como en el capacitor )?

    
pregunta BowPark

1 respuesta

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... factor 2 indeseable. Me gustaría que \ $ V ^ {++} \ a V ^ + \ $ para \ $ t \ a \ infty \ $, pero cuando \ $ I_L (t) \ a V_0 / (2Z_0) \ $ hay un divisor de voltaje inevitable, tal vez debido al circuito.

El factor de 2 no tiene nada que ver con la discontinuidad inductiva. Para ver que esto es cierto, tome el límite como \ $ L \ a {} 0 \ $, y aún tendrá el factor 2.

El factor de dos es fundamental para utilizar fuentes y cargas emparejadas con líneas de transmisión. Si desea que una fuente coincidente genere una señal en una línea de transmisión con amplitud \ $ V \ $, necesita que la amplitud de esa fuente sea \ $ 2V \ $.

  

¿Es posible cancelar este factor \ $ 2 \ $ (y obtener exactamente \ $ V ^ {++} (t) = V ^ + (1 - \ exp {(- t / \ tau_L)}) \ $ como en el [condensador] [1])?

No. El factor de 2 también estaba allí con la discontinuidad capacitiva, si hiciste tus cálculos correctamente.

    
respondido por el The Photon

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