Міністерство освіти Республіки Білорусь
Білоруський державний університет
Факультет радіофізики та комп'ютерних технологій
Кафедра інформатики та комп'ютерних систем
Курсова робота
Огляд і дослідження методів узгодження довгих ліній при передачі цифрових даних
Заведея Дмитро Володимирович
Мінськ +2014
Введення
Метою даної курсової роботи дослідження методів узгодження довгих ліній, тому це відіграє дуже важливу роль на сьогоднішньому етапі розвитку. Узгодження активно використовується в сучасній техніці в силу того, що робочі частоти зростають з кожним днем ??і проблема узгодження дедалі загострюється.
При проектуванні електронних пристроїв дуже важливо брати до уваги лінійні розміри ліній передачі даних, фізичні розміри напівпровідникових пристроїв. На спотворення сигналу впливають безлічі сторонніх чинників: довжина кабелю, тип кабелю і роз'ємів (конекторів), розводка контактів в роз'ємах, фізичні розміри напівпровідникових елементів. А при проведених вимірах також потрібно враховувати і похибки, викликані стороннім втручанням. Коли з'являються суттєві викривлення сигналу виникає необхідність розрахувати і перевірити хвильовий опір ланцюга, а також затримку поширення сигналу.
Середовище передачі може охоплювати як кабельні, так і бездротові технології. У цій роботі ми розглянемо передачу даних по дротах.
Для проведення експерименту була зібрана установка: макетна плата генератора прямокутних імпульсів, осцилограф, джерело живлення, комп'ютер. Виміри проводилися для коаксіального кабелю і екранованої кручений пари.
1. Поняття про довгих лініях
У електротехніці нерідкі ситуації, коли електричний ланцюг не можна розглядати традиційним чином, вважаючи, що ємність зосереджена в одній точці ланцюга (конденсаторі), індуктивність - в іншій (котушці) і т.д. Електричні лінії, в яких ємність та індуктивність повинні розглядатися як величини, розподілені безперервно, називають лініями з розподіленими параметрами. При цьому, очевидно, струм і напруга безперервно змінюються при переході від однієї точки лінії до іншої. Іноді подібні лінії називають довгими лініями.
Характерною особливістю довгих ліній є прояв інтерференції двох хвиль, що поширюються назустріч один одному. Одна з цих хвиль створюється підключеним до лінії генератором електромагнітних коливань, і називається падаючої. Інша хвиля називається відбитою, і виникає через відображення падаючої хвилі від навантаження, підключеного до протилежного кінця лінії. Все розмаїття процесів, що відбуваються у довгій лінії, визначається амплітудно-фазовими співвідношеннями між падаючої та відбитої хвилями. [7, стор.]
І все ж, деякі джерела вказують, що під довгою лінією передачі слід розуміти таку лінію, розміри якої істотно перевищують довжину хвилі в лінії - ??. Інші джерела вказують, що довгою лінією вже можна іменувати будь-яку лінію передачі, довжина якої gt; 0,1 ??. Швидше за все, дане визначення ближче до істини. Довжина коливання ?? пов'язана з частотою простою залежністю:
(1)
Наприклад, для частоти 50 МГц ?? =6 м. Фізично це означає, що будь-яка лінія довжиною понад 60 см вже буде довгою лінією. Для частоти 1 ГГц ?? =30 см, а довгою лінією буде вважатися відрізок понад 3 см.
Характерною особливістю довгих ліній є прояв інтерференції двох хвиль, що поширюються назустріч один одному. Одна з цих хвиль створюється підключеним до лінії генератором електромагнітних коливань, і називається падаючої. Інша хвиля називається відбитою, і виникає через відображення падаючої хвилі від навантаження, підключеного до протилежного кінця лінії. Все розмаїття процесів, що відбуваються у довгій лінії, визначається амплітудно-фазовими співвідношеннями між падаючої та відбитої хвилями.
У якості моделі довгої лінії розглянемо ланцюг, що включає джерело напруги, двухпроводную лінію і імпеданс навантаження Z н (рис. 1.1.1).
Малюнок 1.1.1 Модель навантаженої довгої лінії
2. Телеграфні рівняння
Нескінченно малий ділянку лінії протяжністю dx можна представити у вигляді еквівалентної електричної схеми, наведеної на рис. 1.2.1 Двухпроводная лінія володіє індуктивністю L , ...
