Odpor je skutočná fyzická zložka. Prostredníctvom Ohmovho zákona môžeme poznať vzťah medzi napätím, prúdom a odporom, U = I * R
Analyzujeme špecifický vzťah medzi týmito tromi cez konkrétny obvod, pozrite si najjednoduchšiu schému zapojenia nižšie. Táto schéma zapojenia pozostáva iba z napájacieho zdroja, rezistora a niektorých vodičov.
Samozrejme, odpor tohto rezistora je možné merať aj priamo pomocou multimetra.
Charakteristická impedancia je iná. Pri meraní charakteristickej impedancie 50 ohmov pomocou multimetra sa zistí, že ide o skrat. To si vyžaduje, aby sme koncepčne rozlíšili odpor (aj keď je to presne odpor 50 ohmov) a charakteristická impedancia sú dve odlišné veci. Rovnako ako stupeň teploty (Celzia) a stupeň uhla nie je jedna vec.
Každý pozná fyzické množstvo odporu, takže to tu nebudem vysvetľovať. Poďme analyzovať, čo je to posvätná charakteristická impedancia a za akých podmienok sa bude táto vec používať.
V skutočnosti je charakteristická impedancia fyzikálna veličina, ktorá je úzko oddelená od rádiofrekvencie. Pred pochopením charakteristickej impedancie najskôr pochopte rádiovú frekvenciu. Vieme, že rádiové stanice, komunikačné signály mobilných telefónov, wifi atď. Sú všetko zariadenia, ktoré prenášajú signálnu energiu von. To znamená, že energia je vystrelená z antény a energia sa do antény nevráti. Keď vyjdem, už sa nevrátim.
No, keď pochopíme vysokofrekvenčnú frekvenciu, dôjdeme k špecifickému drôtu, ktorý prenáša vysokofrekvenčnú energiu. RF signál prenášaný na vodiči je tiež rovnaký. Dúfam, že sa to nebude prenášať späť v minulosti. Ak je v zadnej časti energia, je prenosový efekt slabý.
Aby som konkrétnejšie vysvetlil charakteristickú impedanciu, dovoľte mi urobiť analogiu tu:
Na tej istej doske s plošnými spojmi sú dva vodiče (za predpokladu, že sú to dva veľmi dlhé vodiče, môžete si predstaviť, aké sú dlhé), pretože rovnaká doska, hrúbka medi dvoch drôtov je rovnaká. Dĺžka (nekonečná dĺžka) a hrúbka dvoch drôtov sú rovnaké. Rozdiel je iba v šírke. Predpokladajme, že šírka 1. drôtu je 1 (jednotka) a 2. drôtu je 2 (jednotka). Inými slovami, šírka riadku 2 je dvakrát väčšia ako šírka riadku 1.
Nasledujúci obrázok zobrazuje podrobný schematický diagram dvoch vodičov.
Ako je znázornené na obrázku vyššie, ak je súčasne pripojený rovnaký zdroj rádiofrekvenčnej emisie a rovnaké krátke časové obdobie T, pozrime sa, aký bude rozdiel medzi týmito dvoma vodičmi. Pre ten istý zdroj emisií je výstupné vysokofrekvenčné napätie dvoch vodičov rovnaké a vzdialenosť prenosu RF je rovnaká (za predpokladu, že obidva sú rýchlosťou svetla, ale skutočná rýchlosť je menšia ako rýchlosť svetla).
Jediný rozdiel je šírka čiary a čiara čiary 2 je dvakrát taká široká ako čiara 1, potom čiara 2 potrebuje dvojnásobný výkon ako čiara 1, aby vyplnila ďalšiu oblasť šírky čiary (vlastne medený povrch a spodný povrch drôtu Výsledný kapacitný efekt). Inými slovami: Q2 = dvakrát Q1
Pretože i = Q / T (vysokofrekvenčný prúd = výkon / čas), potom je známe, že vysokofrekvenčný prúd na linke 2 je dvakrát vyšší ako na linke 1 (pretože čas je rovnaký, výkon na linke 2 je dvojnásobný ako v prípade riadok 1) .
Dobre, vieme i2 = dvakrát i1
V tomto okamihu nie sme ďaleko od nájdenia záhadnej charakteristickej impedancie. Prečo, pretože vieme, že odpor = napätie / prúd. Charakteristická impedancia má v skutočnosti aj tento vzťah: charakteristická impedancia = vysokofrekvenčné napätie / vysokofrekvenčný prúd.
Z vyššie uvedeného vieme, že vysokofrekvenčné napätie je rovnaké a súčasný vzťah je i2 = dvojnásobok i1
Potom je charakteristická impedancia riadku 2 iba polovičná oproti impedancii riadku 1!
Toto je to, čo nazývame širšia čiara, tým menšia je charakteristická impedancia.
Vyššie uvedené je príklad na ilustráciu rozdielu medzi charakteristickou impedanciou a odporom a tým, prečo charakteristická impedancia súvisí so šírkou čiary na tej istej doske, ale nie s dĺžkou.
V skutočnosti existuje veľa faktorov, ktoré ovplyvňujú charakteristickú impedanciu, vrátane materiálu, vzdialenosti medzi drôtom a zemou a mnoho ďalších faktorov.
Charakteristická impedancia drôtu je opísaná populárnymi slovami (len metafora), čo je veľkosť prekážky drôtu voči vysokofrekvenčnej energii prenášanej na ňom.
Rozpoznávajte odrazy na prenosových vedeniach
Vyššie sme predpokladali, že drôt je nekonečne dlhý, ale skutočná dĺžka drôtu je konečná. Keď vysokofrekvenčný signál dosiahne koniec drôtu, energiu nemožno uvoľniť a bude cestovať späť pozdĺž drôtu. Len čo sme zakričali na stenu, zvuk narazil na stenu a vrátil sa, aby vytvoril ozvenu. To znamená, že situácia, ktorú sme si predstavovali, že sa vysokofrekvenčný signál prenáša, ale neodráža sa späť, v skutočnosti neexistuje.
Zábava s jednočipovým mikropočítačom • 2018. 01. 19 14:07 • 26128 0 krát prečítané XNUMX
Odpor je skutočná fyzická zložka. Prostredníctvom Ohmovho zákona môžeme poznať vzťah medzi napätím, prúdom a odporom, U = I * R
Analyzujeme špecifický vzťah medzi týmito tromi cez konkrétny obvod, pozrite si najjednoduchšiu schému zapojenia nižšie. Táto schéma zapojenia pozostáva iba z napájacieho zdroja, rezistora a niektorých vodičov.
Samozrejme, odpor tohto rezistora je možné merať aj priamo pomocou multimetra.
Charakteristická impedancia je iná. Pri meraní charakteristickej impedancie 50 ohmov pomocou multimetra sa zistí, že ide o skrat. To si vyžaduje, aby sme koncepčne rozlíšili medzi odporom (aj keď je to presne odpor 50 ohmov) a charakteristickou impedanciou. Rovnako ako stupeň teploty (Celzia) a stupeň uhla nie je jedna vec.
Každý pozná fyzické množstvo odporu, takže to tu nebudem vysvetľovať. Poďme analyzovať, čo je to posvätná charakteristická impedancia a za akých podmienok sa bude táto vec používať.
V skutočnosti je charakteristická impedancia fyzikálna veličina, ktorá je úzko oddelená od rádiofrekvencie. Pred pochopením charakteristickej impedancie najskôr pochopte rádiovú frekvenciu. Vieme, že rádiové stanice, komunikačné signály mobilných telefónov, wifi atď. Sú všetko zariadenia, ktoré prenášajú signálnu energiu von. To znamená, že energia je vystrelená z antény a energia sa do antény nevráti. Keď vyjdem, už sa nevrátim.
Dobre, po pochopení rádiofrekvencie prídeme ku konkrétnemu drôtu, ktorý prenáša rádiofrekvenčnú energiu. Rádiofrekvenčný signál vysielaný na vodiči je tiež rovnaký. Dúfam, že sa to nebude prenášať späť v minulosti. Ak je v zadnej časti energia, je prenosový efekt slabý.
Aby som konkrétnejšie vysvetlil charakteristickú impedanciu, dovoľte mi urobiť analogiu tu:
Na tej istej doske s plošnými spojmi sú dva vodiče (za predpokladu, že sú to dva veľmi dlhé vodiče, môžete si predstaviť, aké sú dlhé), pretože rovnaká doska, hrúbka medi dvoch drôtov je rovnaká. Dĺžka (nekonečná dĺžka) a hrúbka dvoch drôtov sú rovnaké. Rozdiel je iba v šírke. Predpokladajme, že šírka 1. drôtu je 1 (jednotka) a 2. drôtu je 2 (jednotka). Inými slovami, šírka riadku 2 je dvakrát väčšia ako šírka riadku 1.
Nasledujúci obrázok zobrazuje podrobný schematický diagram dvoch vodičov.
Podrobná analýza odrazu, charakteristickej impedancie a impedančného prispôsobenia prenosových vedení
Ako je znázornené na obrázku vyššie, ak je súčasne pripojený rovnaký zdroj rádiofrekvenčnej emisie a rovnaké krátke časové obdobie T, pozrime sa, aký bude rozdiel medzi týmito dvoma vodičmi. Pre ten istý zdroj emisií je výstupné vysokofrekvenčné napätie dvoch vodičov rovnaké a vzdialenosť prenosu RF je rovnaká (za predpokladu, že všetky sú pri rýchlosti svetla, ale skutočná rýchlosť je menšia ako rýchlosť svetla) .
Jediný rozdiel je šírka čiary a čiara čiary 2 je dvakrát taká široká ako čiara 1, potom čiara 2 potrebuje dvojnásobný výkon ako čiara 1, aby vyplnila ďalšiu oblasť šírky čiary (vlastne medený povrch a spodný povrch drôtu Výsledný kapacitný efekt). Inými slovami: Q2 = dvakrát Q1
Pretože i = Q / T (vysokofrekvenčný prúd = výkon / čas), potom je známe, že vysokofrekvenčný prúd na linke 2 je dvakrát vyšší ako na linke 1 (pretože čas je rovnaký, výkon na linke 2 je dvojnásobný ako v prípade riadok 1) .
Dobre, vieme i2 = dvakrát i1
V tomto okamihu nie sme ďaleko od nájdenia záhadnej charakteristickej impedancie. Prečo, pretože vieme, že odpor = napätie / prúd. Charakteristická impedancia má v skutočnosti aj tento vzťah: charakteristická impedancia = vysokofrekvenčné napätie / vysokofrekvenčný prúd.
Z vyššie uvedeného vieme, že vysokofrekvenčné napätie je rovnaké a súčasný vzťah je i2 = dvojnásobok i1
Potom je charakteristická impedancia riadku 2 iba polovičná oproti impedancii riadku 1!
Toto je to, čo nazývame širšia čiara, tým menšia je charakteristická impedancia.
Vyššie uvedené je príklad na ilustráciu rozdielu medzi charakteristickou impedanciou a odporom a tým, prečo charakteristická impedancia súvisí so šírkou čiary na tej istej doske, ale nie s dĺžkou.
V skutočnosti existuje veľa faktorov, ktoré ovplyvňujú charakteristickú impedanciu, vrátane materiálu, vzdialenosti medzi drôtom a spodnou doskou a mnoho ďalších faktorov.
Charakteristická impedancia drôtu je opísaná populárnymi slovami (len metafora), čo je veľkosť prekážky drôtu voči RF energii prenášanej na ňom.
Rozpoznávajte odrazy na prenosových vedeniach
Vyššie sme predpokladali, že drôt je nekonečne dlhý, ale skutočná dĺžka drôtu je konečná. Keď vysokofrekvenčný signál dosiahne koniec drôtu, energiu nemožno uvoľniť a bude cestovať späť pozdĺž drôtu. Len čo sme zakričali na stenu, zvuk narazil na stenu a vrátil sa, aby vytvoril ozvenu. To znamená, že situácia, ktorú sme si predstavovali, že sa vysokofrekvenčný signál prenáša, ale neodráža sa späť, v skutočnosti neexistuje.
Podrobná analýza odrazu, charakteristickej impedancie a impedančného prispôsobenia prenosových vedení
Ako je znázornené na obrázku vyššie, ak pripojíme rezistor na konci vedenia, aby spotreboval (alebo prijal) RF energiu vysielanú na vedení.
Niektorí ľudia sa môžu pýtať, prečo odpor charakteristickej impedancie drôtu nespotrebováva energiu, takže na jeho spotrebovanie musí byť pripojený rezistor? Drôt v skutočnosti iba prenáša energiu a samotný drôt energiu nespotrebováva alebo takmer nestráca (niečo ako vlastnosti kapacity alebo indukčnosti). Odpor je zložka, ktorá spotrebúva energiu.
Našli sme tri špeciálne prípady:
Keď R = RO, prenášaná energia sa na konci iba absorbuje odporom R a späť sa neodráža žiadna energia. Je vidieť, že tento vodič je bezdrôtový.
Keď R = ∞ (otvorený obvod), všetka energia sa odráža späť a koncový bod vedenia vytvorí dvojnásobné napätie ako vysielač.
Keď R = 0, bude koncový bod odrážať späť -1-násobok zdrojového napätia.
Pochopenie impedančnej zhody
Zosúladením impedancie sa rozumie pracovný stav, v ktorom sú impedancia záťaže a vnútorná impedancia zdroja excitácie navzájom prispôsobené na získanie maximálneho výstupného výkonu.
Zosúladenie impedancie je určené pre rádiové frekvencie atď. Nie je použiteľné pre silové obvody, inak sa spália veci.
Často počujeme, že charakteristická impedancia je 50 ohmov, 75 ohmov atď. Ako vzniklo týchto 50 ohmov? Prečo je to 50 ohmov namiesto 51 ohmov alebo 45 ohmov?
Toto je dohoda, malo by sa povedať, že 50 ohmov je lepších pre všeobecný prenos vysokofrekvenčným obvodom. Inými slovami, naše vodiče a káble musia byť 50 ohmov, pretože zaťaženie obvodu je ekvivalentné odporu 50 ohmov. Ak urobíte drôt s inou hodnotou impedancie, nebude sa zhodovať so záťažou. Čím ďalej bude odchýlka, tým horší bude prenosový efekt!
Náš ďalší produkt:
