導体の特性インピーダンスZ0は測定できますか?


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私の仕事にはカスタムメイドのデータケーブルがあります。ケーブルのを測定する良い方法はありますか、または公式を使用する必要がありますか?Z0

どの値の終端抵抗を使用するかを考えてみます。


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カスタムメイドでインピーダンスが重要な場合は、仕様どおりである必要があります。
stevenvh

それは私がカスタムメイドしたものではなく、すべての作品は前任者から受け継いだ...いつものように
フレッドバセット

ケーブルは、差動信号(ツイストペアなど)またはシングルエンド(同軸など)で駆動するように設計されていますか?
フォトン

差動、RS-485
フレッドバセット

回答:


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適切な基本キットはTDR(時間領域反射率計)と呼ばれます。より高度なバージョンは2ポートネットワークアナライザーと呼ばれ、通常どちらも専門のテストキットの高価な部品です。

ただし、次の方法で通常のラボキットでインピーダンスを測定できます。

独自のTDRセットアップを構築します。必要なのは高速オシロスコープとパルス発生器だけです。TDRについては、Wikiページを参照してください これは、ケーブルに短いパルスを送信し、反射パルスの振幅を測定することで機能します。

非常に高速なオシロスコープと信号発生器がない場合は、長いケーブル(数十m以上)を使用して、まともな遅延が発生するようにしてください(または、入射パルスと反射パルスの違いを確認できません)。ただし、ケーブルが長すぎるので、注意して反射パルスとノイズを区別することは非常に困難です。

使用されている構造に応じて、信号は約0.7 *光速でケーブルを伝わります。

開回路、既知の抵抗、およびケーブルを終端する短絡でも同じことを行います。3つの値は類似しているはずです。平均を取ってください。

方法

キットのセットアップは次のようにする必要がありますが、図にはケーブルのテールエンドから終端抵抗(またはショート)がありません。
ここに画像の説明を入力してください

パルスの出入りの高さ(入射および反射)を測定し、それらを除算(rho)してから、次の方程式を解きます。

ρ=VrVi

Vrは反射電圧
Viは入射電圧
特性インピーダンスはZo
終端インピーダンスはZt

ρ=ZtZoZt+Zo

これについての詳細は、このドキュメントで説明されています。


これはまさにそれを説明するyoutubeビデオです:youtube.com/watch
v

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ケーブルの長さをとり、端を開いたままにして、インピーダンスを測定します。次に、ケーブルの端を短絡して繰り返し、を取得し。どちらも複素インピーダンスです。ケーブルの特性インピーダンスは Z bZaZb

Z0=Za×Zb

繰り返しますが、これは複雑な平方根です。

特性インピーダンスは周波数に依存しませんが、DCでは測定できないため、一般的なマルチメーターでは測定できません。同様Telaclavoは、特性インピーダンスが異なる場合があり、低い周波数では、と言います。100kHz〜1MHz以上では一定です。可能な限り周波数に依存しないにもかかわらず、通常は使用周波数で測定します。


彼が特別な装置を使用して、興味のある頻度でそれを測定しなければならないことを指摘するためだけに。彼は抵抗計でそれを行うことはできません。
テラクラボ

@テラクラボ-もちろんですが、私はそれを私の答えに追加します。
stevenvh

(ほとんど)周波数に依存しません... 100 kHzから1 MHzの間の特定の周波数を超えています。その下では、それは大きく異なります。google.es/...
Telaclavo

@テラクラボ-もう一度言います:-)。ところで、改善/調整/明確化が必要だと思われる場合は、私の回答を自由に編集してください。
stevenvh
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