Свежие обсуждения
Прочее

Согласование импеданса, цифровой сигнал (картинки)

1 2
Обсуждались тут СВЧ платы, цифровые и аналоговые, но в теории. А ведь есть возможность посмотреть все это собственными глазами на экране осциллографа. В общем, схимичил я кое-что, потратил всего час..

Экспериментальная установка и ее принципиальная схема – на рисунке (вложенный файл). Для получения осциллограмм использована приставка к ПК в стробоскопическом режиме (частота дискретизации подбиралась до получения желаемого разрешения). Из-за работы стробоскопом горизонтальная шкала(время) конечно не соответствует реальному, достаточно ориентироваться на частоту сигнала генератора, 46.61512МГц.

Выход делителя (справа на схеме) соединялся с входом АЦП кратчайшим путем, буквально вешался прямо на него. Выходное сопротивление генератора примерно 75 ом, т.е. 75-омный кабель дает оптимальное согласование. Повторитель на КТ368 понадобился для получения высокого входного сопротивления (чтобы нагрузка не сильно отличалась от КМОП входа).

В качестве линий передачи использовались:
1) 75-омный коаксиальный кабель, как эквивалент печатной полосковой линии с таким же волновым сопротивлением.
2) Телефонная лапша (если ничего не путаю, Zo = 300 ом), как эквивалент печатной дорожки, о волновом сопротивлении которой никто не вспоминал : )
3) Провод над земляной поверхностью (то что запаяно на картинке), без комментариев.
В случаях 1 и 2 здоровенный кусок текстолита между модулем генератора и повторителя конечно отпаивался. Длина линии (физическая) везде одинаковая, 200мм.

Насчет длины. Частота генератора всего 46МГц, фронты затянутые. Длина 200мм взята с учетом этого, а в общем конечно от фонаря С ростом частоты длину линии можно было бы пропорционально уменьшать. Т.е. скажем на частоте 200МГц похожие результаты должны быть уже на 46мм.

Собственно сами результаты:

 
1) 75-омный коаксиальный кабель.

 
2) Телефонная лапша (на фоне 1).

 
3) Провод над сплошной "землей" (на фоне 1). Очень похоже на 2.

 
Предлагаю на вход повторителя повесить 150 Ом ( тоже от фонаря, естественно ). а так - все без особой разницы, до тех пор пока провал не достигнет порога переключения  
>Предлагаю на вход повторителя повесить 150 Ом

Повесил -- просто делитель из резисторов 56 и 130 ом (что нашел..), без повторителя (он в таком случае лишний). Повторитель к тому же сдвигает уровень примерно на -0.7В. Частота уплыла немного (для стробоскопа это ой как критично), с фоновым рисунком теперь не совсем совмещается.. Это вариант с "лапшой".

>а так - все без особой разницы, до тех пор пока провал не достигнет порога переключения

Ясное дело, иначе проектирование любых цифровых ВЧ схем было бы ночным кошмаром разработчика : ) Но чем дальше от порога, тем спокойней, перестраховка не всегда лишняя. Проблемы в основном из-за фронтов, именно они дают стоячую волну уже на сравнительно короткой линии. В некоторых ПЛИС даже есть специальная опция, ограничение скорости нарастания.

Вот если бы это творилось во входных (аналоговых) цепях осциллографа, тогда ой, в помойку такой осциллограф : )

 
Секундочку, разночтение. а почему повторитель не нужен?. Приставка то с коакс.кабелем ? какой длины. Вот и по картинке получается что емкость появилась,передний фронт завалился.... Повторитель ведь не только Rвх увеличивает, он и емкость Б-Э давит за счет ООС.  
>Приставка то с коакс.кабелем ? какой длины

В первом сообщении: "Выход делителя (справа на схеме) соединялся с входом АЦП кратчайшим путем, буквально вешался прямо на него." Т.е. нет там никакого кабеля. Специально оторвал : ) Входная емкость АЦП 2пФ. Коаксиал на первой картинке никуда не подключен.

>Вот и по картинке получается что емкость появилась,передний фронт завалился....

Получилось, что завалилось оба фронта -- эффект LR цепи, однако.. Если волновое сопротивление лапши 300 ом, надо вешать 300-омный резистор, будет в самый раз. 150 мало, но выбирал не я : )

 
А, забыл сказать - делитель тот на SMD резисторах 0805, потому его на плате повторителя и не заметно.  
Так я и выбрал 150, потому что с 75 Ом и коаксиалом было бы не интересно . Посмотрел еще раз - вообще-то там практически и не завалилось ... по сравнению с синенькой линией, причем задний фронт просто точно такой-же, а вот передний нет. Вот почему импульс "Уже" стал. Сверху ...
Да ладно ... Будет работать и на 100 Мгц тоже будет .... а по аналоговому входу все равно все к 50 Омам приводить нужно, независимо от того кто осциллограф "изобрел" DVM или HP