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Reflexiones en líneas de transmisión

Integridad de señal

Un escalón tras una resistencia RsR_s entra en una línea sin pérdidas de impedancia Z0=L/CZ_0=\sqrt{L/C}, dibujada como red distribuida LL–CC. Cada extremo refleja una fracción Γ\Gamma de las ondas; la suma de reflexiones da V(x,t)V(x,t) en cada punto e instante, por lo que las sondas leen un reflectómetro real en el dominio del tiempo.

Circuito en tiempo real fuente adaptada, un eco y después silencio
Transmission-Line Reflections16 components and 15 connections.VSVsRSRsNEARnear endL1L·dxN1x1C1C·dxL2L·dxN2x2C2C·dxL3L·dxFARfar endRLZLG00 VG10 VG20 VG30 V
Transmission-Line Reflections

Arrastre una etiqueta de valor para modificar el componente. Active un nodo de la línea para conectar una sonda; el osciloscopio muestra diez tiempos de tránsito.

Sondas
Pruebe

Transmission-line step animation en ejecución.

Traza causal de la señal pausado

Lanzar el escalón La fuente solo ve la impedancia ZZ₀ y lanza V₁ = Vs·ZZ₀/(Rs + ZZ₀), independientemente de la carga.

Paso 1 / 5 Lanzar el escalón

Cuaderno: 16 componentes y 15 cables, modelados mediante diagrama de reflexiones de una línea sin pérdidas

Laboratorio recomendado 13 de 18

Lea un coeficiente de reflexión a partir del eco cercano y termine una línea.

Se basa en: Filtro paso bajo RC dinámico

Prediga y después compruebe

Una línea de 50 Ω50\ \Omega termina en circuito abierto. ¿Qué hace la tensión lejana cuando llega el escalón?

Registre su predicción antes de que aparezca la explicación. Es una predicción, no una nota de examen.

Modelo que lo rige
Γ=Z−Z0Z+Z0  ⋅  V1=Vs Z0Rs+Z0\Gamma = \dfrac{Z - Z_0}{Z + Z_0} \;\cdot\; V_1 = V_s\,\dfrac{Z_0}{R_s + Z_0}
Componentes
  • fuente escalón VsV_s + RsR_s
  • red LL–CC de 33 secciones (Z0, td)(Z_0,\ t_d)
  • carga ZLZ_L
  • sondas cercana / lejana
Límites del modelo
  • ZL:5 ΩZ_L: 5\ \Omega–5 kΩ5\ \mathrm{k\Omega}
  • Z0:25Z_0: 25–150 Ω150\ \Omega
  • t:0t: 0–10 td10\,t_d
Reto de diagnóstico El fallo está oculto. Dedúzcalo primero a partir de los cambios en las salidas.