Cable coaxial, resistencia y osciloscopio

Estoy estudiando la transmisión de señales por cable coaxial; Estoy usando un cable coaxial (¡por supuesto!), un osciloscopio, un generador y algunas terminaciones diferentes. Este es el esquema:ingrese la descripción de la imagen aquí

Me dijeron que si uso un cable muy largo que tenga impedancia Z 0 = 50 Ω y poner, al final de la misma, una resistencia de 47 Ω , la señal se reflejará.

he obtenido esto:

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Si he entendido bien, la altura del escalón señalado por la flecha verde es la mitad de la V dada por el generador.

No puedo entender por qué el escalón que señala la flecha roja es más corto que el que está al otro lado. Y no puedo entender cuál es el significado físico del paso señalado por la flecha roja.

Entonces, he terminado el cable con un cortocircuito y he obtenido esto:ingrese la descripción de la imagen aquí

¿Podría explicarme qué pasa en los puntos indicados por las dos flechas y los puntos amarillo y rojo?

Luego, he terminado el cable con una resistencia de 100 ohm y he obtenido esto:ingrese la descripción de la imagen aquí

¿Podría explicarme por qué el escalón que señala la flecha verde es más alto que el escalón que señala la flecha roja?

Esta es la última imagen:ingrese la descripción de la imagen aquí

No creo que su cable haya terminado en 47 Ω; si fuera un cable de 50 Ω, apenas vería un reflejo.
@Andyaka Me dijeron que la resistencia era de 47 ohmios. Usando una terminación de 50 ohm, no vi ningún reflejo.
Esto sería casi lo mismo con 47R
@Andyaka ¿Podría explicarme por qué en el cortocircuito hay tres pasos? ¡¡Muchas gracias!!
Los reflejos causan estas cosas. Envías un pulso por un trozo de cable que es un cable de 50 ohmios; cuando el pulso llega al extremo del cable y no es una resistencia de 50 ohmios, envía un reflejo de regreso al pulso de origen. Este reflejo suma/resta los pasos de creación del pulso de origen. A veces los pasos son lineales, a veces difíciles de calcular.
@Andyaka Tal vez estoy muy cerca de la comprensión ... :) ¿Se agrega el reflejo al pulso de la fuente cuando la terminación del cable es una resistencia con una resistencia mayor a 50 ohmios y se resta cuando la terminación es menor a 50 ohmios? ? Y, otra duda, (ver última imagen): la segunda parte parece el reflejo de la primera. ¿Es correcto? ¿Cuál es la causa?
Puede sumar o restar según la longitud del cable y si el terminador está por encima o por debajo del nominal. Intentaré hacer una mejor respuesta hoy, pero ahora mismo tengo que hacer otra cosa.
@Andyaka Esperaré :) Te lo agradezco... ¡eres muy amable!
Aquí hay una confirmación rápida de lo que viste: google.co.uk/…
Si puede obtener acceso a uno e instrucciones sobre cómo usarlo, un analizador de red de RF es potencialmente una mejor herramienta para analizar su cable. Leer sobre cómo funcionan también podría ayudar con su proyecto.

Respuestas (2)

Sin nada conectado al final del cable, la reflexión ocurre en fase, de modo que la cancelación ocurre en aquellas regiones donde el semiciclo positivo de una onda se superpone con el semiciclo negativo de la otra. La duración de esta superposición es el tiempo de ida y vuelta de la señal a través del cable. Esto se muestra en la fotografía.

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¡Parece que su línea de transmisión está en circuito abierto!

Después del intercambio de comentarios, creo que ahora sé lo que está sucediendo. Efectivamente, el cable coaxial es de 50 ohmios. La resistencia utilizada no era de 47 ohmios (amarillo, violeta, NEGRO) sino de 470 ohmios (amarillo, violeta, MARRÓN). Esto explica por qué el reflejo se parece más a un cable de circuito abierto porque estaba terminado por una resistencia 10 veces más alta que la impedancia del cable. Los 100 ohmios estaban mucho más cerca y mostraban menos distorsión, pero aun así tenían el doble de impedancia. Si observa el rastro de 100 ohmios, tiene una forma de castillo similar pero menos pronunciada con una asimetría entre el borde ascendente y descendente del pulso.

Obtiene el paso porque esta forma de onda es una superposición (suma) del pulso y los reflejos que se desplazan en el tiempo por el circuito de ida y vuelta . Cuando el cable se termina con 50 ohmios estos reflejos desaparecen.

Sería interesante ver que esto sucediera usando una resistencia variable (no inductiva) que comience alta (digamos 500 ohmios) y termine con un cortocircuito. Medir el cambio de tiempo también debería darle una estimación de la longitud de los cables sabiendo que la señal viaja a aproximadamente 2/3 de la velocidad de la luz en el vacío. (alrededor de 10m por 100nS)

http://web.physics.ucsb.edu/~lecturedemonstrations/Composer/Pages/76.18.html

Gracias por tu respuesta. He intentado entender, pero no he entendido... :( Para explicar mejor mis dudas, he editado la pregunta. Si me pueden responder, ¡les estaré muy agradecido!
Creo que debe mencionar que las imágenes en su respuesta estaban en el extremo de envío después de la resistencia de transmisión.
@ Andy - Creo que lo acabas de hacer (+1)
@Sunrise Estoy empezando a preguntarme si el cable utilizado es realmente de 50 ohmios. El de 100 ohmios parece una mejor combinación, pero todavía tiene un poco de desajuste (de ahí el reflejo de aspecto ligeramente extraño). Pruébelo con 75 ohmios y vea si mejora la señal.
@JImDearden Fueron 50 ohmios, porque al usar una terminación de 50 ohmios, no vi ningún reflejo. Teniendo en cuenta la terminación de 100 ohmios, ¿podría ayudarme a entender por qué el escalón que señala la flecha verde es más alto que el escalón que señala la flecha roja?
@JImDearden No tengo la instrumentación ahora... ¡así que no puedo repetir la experiencia! :(
@sunrise La impedancia de un cable coaxial no depende en absoluto del tamaño de la resistencia de terminación. Se determina a partir de la capacitancia y la inductancia por unidad de longitud. Eso estará determinado por la relación de los diámetros interior y exterior del cable y la constante dieléctrica del aislador entre ellos. ( en.wikipedia.org/wiki/Coaxial_cable ). El cable de 75 ohmios se usa comúnmente para antenas de TV. Lo que está viendo es la amplitud reducida del reflejo frontal (negativo) y posterior (positivo) agregado al pulso reflejado que produce la forma de onda. Casi pero no del todo emparejado.
"Lo que está viendo es la amplitud reducida del reflejo frontal (negativo) y posterior (positivo) agregado al pulso reflejado que produce la forma de onda" ¿Podría ampliar un poco este paso? ¿Es normal que el punto indicado por la flecha verde esté más alto que el punto indicado por la flecha roja? ¿Cuáles son sus significados físicos? ¡Muchas gracias!

Aquí hay una imagen de lo que sucede cuando el cable no está terminado. Espero completar esto con una imagen de lo que sucede cuando el cable termina en un corto así que tengan paciencia conmigo para eso: -

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Tenga en cuenta que esta es una respuesta incompleta, así que tengan paciencia conmigo mientras la termino.

Muchas gracias por tu respuesta, aunque sea incompleta, ¡me ayuda a entender muchos aspectos! Por ahora :)
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