Czy można zmierzyć impedancję charakterystyczną Z0 przewodnika?

W mojej pracy mamy niestandardowy kabel do transmisji danych, czy jest jakiś dobry sposób na zmierzenie kabla, czy też należy stosować formuły? $Z_0$

Próba ustalenia, jakiego rezystora terminacji należy użyć.

impedance

— Fred Basset
źródło

Jeśli miałeś go na zamówienie, a impedancja jest ważna, powinien być w specyfikacji!

— stevenvh

Nie było to wykonane przeze mnie na zamówienie, cała praca odziedziczona po poprzednikach ... jak zwykle

— fred basset

Czy kabel jest przystosowany do sterowania sygnałami różnicowymi (jak skrętka) lub single-ended (jak kabel koncentryczny)?

— Photon

Różnicowy, RS-485

— fred basset

Odpowiedzi:

Właściwy zestaw podstawowy nazywa się TDR (reflektometr w dziedzinie czasu). Bardziej zaawansowana wersja nazywa się Two Port Network Analyzer , oba są zwykle drogimi częściami specjalistycznego zestawu testowego.

Jednak impedancję można zmierzyć za pomocą normalnego zestawu laboratoryjnego w następujący sposób;

Zbuduj własną konfigurację TDR; Potrzebujesz tylko szybkiego oscyloskopu i generatora impulsów. Zobacz stronę TDR dla TDR Działa to poprzez wysłanie krótkiego impulsu w dół kabla i pomiar amplitudy impulsu odbitego.

O ile nie masz bardzo szybkiego oscyloskopu i generatora sygnału, pracuj z długim kablem (10 m lub więcej), aby mieć pewność, że dostaniesz przyzwoite opóźnienie (w przeciwnym razie nie będziesz w stanie określić różnicy między incydentem a odbitymi impulsami) Jednak jeśli kabel jest zbyt długi, uwaga bardzo utrudni odróżnienie odbitego impulsu od szumu.

W zależności od zastosowanej konstrukcji sygnały przemieszczają się w dół kabla z prędkością około 0,7 * prędkości światła.

Zrób to samo z otwartym obwodem, znaną opornością i zwarciem kończącym kabel. Trzy wartości powinny być podobne, weź średnią.

metoda

Konfiguracja zestawu powinna wyglądać następująco, chociaż na obrazie brakuje rezystora terminującego (lub krótkiego) od końca kabla.
wprowadź opis zdjęcia tutaj

Zmierz wysokość impulsu na zewnątrz i do tyłu (incydent i odbicie) i podziel je (rho), a następnie rozwiąż następujące równania:

ρ = \frac{V. r}{V. ja}

$\rho = \frac{Vr}{Vi}$

Vr to napięcie odbite
Vi to napięcie padające
Impedancja charakterystyczna wynosi Zo
Impedancja końcowa wynosi Zt

ρ = \frac{Z_{t} - Z o}{Z_{t} + Z o}

$\rho = \frac{Z_{t} - Z{o}}{Z_{t} + Z{o}}$

Więcej na ten temat wyjaśniono w tym dokumencie.

— Jason Morgan
źródło

Oto film z youtube opisujący to: youtube.com/watch?v=zrDxSM91Jcg (+1, ale bardzo dobra odpowiedź)

— user42875 15.04.15

$Z_a$ $Z_b$

$Z_0 = \sqrt{Z_a \times Z_b}$

Znowu jest to złożony pierwiastek kwadratowy.

Impedancja charakterystyczna jest niezależna od częstotliwości, ale nie można jej zmierzyć przy DC, więc nie za pomocą zwykłego multimetru. Jak mówi Telaclavo , przy niskich częstotliwościach impedancja charakterystyczna może się zmieniać; będzie stała tylko powyżej 100 kHz do 1 MHz. Pomimo niezależności od częstotliwości, o ile to możliwe, zwykle mierzysz częstotliwość roboczą.

— stevenvh
źródło

Wystarczy zaznaczyć, że musi mierzyć to z częstotliwością zainteresowania, używając specjalnego sprzętu. Nie może tego zrobić za pomocą omomierza.

— Telaclavo,

@Telaclavo - oczywiście, ale dodam to do mojej odpowiedzi.

— stevenvh

Jest (głównie) niezależny od częstotliwości ... powyżej pewnej częstotliwości, która może wynosić od 100 kHz do 1 MHz. Poniżej wiele się różni. google.es/…

— Telaclavo

@Telaclavo - Jeszcze raz :-). BTW, proszę edytować moją odpowiedź, jeśli uważasz, że wymaga ona poprawy / dostosowania / wyjaśnienia.

— stevenvh