La linea di trasmissione può essere vista mediante questo schema:

Dimensione: px

Iniziare la visualizzazioe della pagina:

Download "La linea di trasmissione può essere vista mediante questo schema:"

Eduardo Ceccarelli
5 anni fa
Visualizzazioni

1 0

2 NOME: Lorenzo Pintaudi & Giuseppe Sansone Antonio CLASSE: 5 A DATA: 22/05/2012 ESERCITAZIONE: ANALISI LINEE DI COMUNICAZIONE STRUMENTI ADOPERATI: Cavo coassiale RG58 c/v 50Ω 100 metri Oscilloscopio Generatore di funzione Carico variabile Cavi di collegamento Connettore a T Una linea di trasmissione è un componente elettricoper trasportare segnali ed energia su grandi distanze. Nella figura generale può essere schematizzata come due conduttori paralleli che collegano una sorgente (generatore) ad un carico. La linea di trasmissione può essere vista mediante questo schema: Dove: - la resistenza (RΔx) indica la difficoltà che il segnale incontra nell attraversare la linea; - l induttanza (LΔx) indica il campo magnatico generato dal segnale attraversando la linea; - la capacità (CΔx) indica la capacità della linea; - la conduttanza (GΔx) indica che l isolamento del mezzo non è perfetto. 1

Come primo passo abbiamo ritenuto necessario calcolare teoricamente la lunghezza d onda secondo la seguente formula: λ= = 20Km/s Fatto ciò abbiamo proseguito analizzando la linea in casi con valori

3 Nella nostra esperienza abbiamo preso in esame un cavo coassiale di tipo RG58 di lunghezza 100m e resistenza inderna di 50Ω. Ad essa abbiamo applicato un segnale ad onda quadra con frequenza pari a 10KHz e di ampiezza variabile da 0 a 2V. Come primo passo abbiamo ritenuto necessario calcolare teoricamente la lunghezza d onda secondo la seguente formula: λ= = 20Km/s Fatto ciò abbiamo proseguito analizzando la linea in casi con valori di cario differenti. Premettendo che la lunghezza d onda è più lunga della linea possiamo dire che essa non è sede di fenomeni propagativi e quindi non si ha una perdita di segnale. Dopo ci siamo calcolati tramite la formula Vp= la velocità di propagazione del segnale che risulta essere uguale a km/s. Finito questo abbiamo iniziato a studiare i vari casi che si possono presentare. 2

4 3

Avendo un carico di 50Ω uguale all impedenza della linea si ha una linea adattata Grazie l utilizzo dell oscilloscopio abbiamo misurato che l onda diretta che arriva al carico impiega 0,5µs per

5 Avendo un carico di 50Ω uguale all impedenza della linea si ha una linea adattata Grazie l utilizzo dell oscilloscopio abbiamo misurato che l onda diretta che arriva al carico impiega 0,5µs per percorrere i 100 metri di cavo. Inoltre abbiamo notato che la tensione sul carico è uguale a quella diretta calcolata all ingresso della linea perché avendo un carico da 50Ω uguale all impedenza del cavo, non si produce l onda riflessa. 4

6 5

7 In questo caso abbiamo scollegato la linea di 100 metri dal carico e quindi si ha la linea aperta ZL= Appena data tensione alla linea sull oscilloscopio notiamo che la tensione all ingresso è pari alla metà della tensione della sorgente ( ) ( ). Dopo che l onda arriva al carico (0,5µs), trova una forte discontinuità per cui si produce un onda riflessa che torna all ingresso. La tensione dell onda riflessa che abbiamo misurato uguale a 1v si può anche calcolare trovando prima il coefficiente di riflessione sul carico con la formula e poi usando la formula ( ) Inoltre abbiamo visto che la tensione sul carico nel tempo di 0,5µs è uguale alla somma delle due ode diretta e riflessa ( ), sulla foto dell onda si nota che tale tensione torna verso la sorgente dopo un tempo uguale a quello di andata (0,5µs). 6

8 Arrivato alla sorgente la trova adattata e non produce alcuna onda riflessa e la tensione vale a 2v. Abbiamo cortocircuitato la parte finale della linea sull oscilloscopio abbiamo visto che la tensione all ingresso della linea era la metà della tensione della sorgente; questo perché arrivata al carico dopo 0,5µ, l onda trova una forte discontinuità, per cui si produce un onda riflessa e il segnale torna in contrapposizione sfasato di 180 perché la tensione riflessa è uguale a -1 ( ) Coefficiente di riflessione sul carico Nel tempo di 0,5µs la tensione sul carico è uguale alla somma delle due onde, diretta e riflessa ( ). Questa tensione torna verso la sorgente sempre in 0,5µs e trovando la linea adattata, non produce alcuna onde riflessa, per cui la tensione alla sorgente è 0v ( ) ( ) 7

9 Dal generatore parte l onda diretta che arriva al carico dopo 0,5µs, sul carico l onda trova una discontinuità perché maggiore della resistenza interna del cavo, per cui si produce un onda riflessa ( ) =0,5v Coefficiente di riflessione sul carico Dopo 0,5µs la tensione sul carico è uguale alla somma delle due onde, diretta e riflessa ( ) Sull oscilloscopio abbiamo notato che tale tensione torna verso la sorgente dopo 0,5µs 8

10 Anche in questo caso trovando la sorgente adattata, non produce alcuna onda riflessa, per cui la tensione alla sorgente vale 1,5v ( ) ( ) 9

11 10

Documenti analoghi

Circuito a costanti concentrate

Circuito a costanti concentrate periodo Il contributo dei cavetti di collegamento a resistenza, capacita' ed induttanza del circuito e' trascurabile: resistenza, capacita' (ed induttanza) sono solo quelle