Schönen Dienstag Morgen! Das Konzept von Abschlusswiderständen ist mir bekannt. Zumindest was "einfache Verbindungen" angeht. (= eine Signalquelle, eine "Last") Aber was ist wenn man eine Signalquelle (50 Ohm) mit mehreren Eingängen verbinden will? z.B. Signal geht vom Ausgang einer Schaltung zu einem Oszilloskop und zu einem Frequenzzzähler. Wie und wo muss ich dann den Abschlusswiderstand platzieren? 100 Ohm bei jedem "Abgriff" des Signals? (gibt dann parallel wieder 50 Ohm) Das erste Gerät mit einem T-Verbinder anschließen und nur beim zweiten Gerät (das letzte an der Leitung) einen 50 Ohm Abschlusswiderstand anbringen? Und was wenn so ein "durchschleifen" des Signals von Gerät zu Gerät nicht möglich ist, sondern wenn ein "langes" Kabel von der Signalquelle zum einen Gerät und ein langes Kabel von der Signalquelle zum anderen Gerät geht? (wenn also sozusagen der "Sternpunkt" nahe an der Signalquelle liegt)
Andre G. schrieb: > Wie und wo muss ich dann den Abschlusswiderstand platzieren? Nur jeweils an den "offenen" Enden, also nur am Anfang und am Ende der Kette.
Andre G. schrieb: > Aber was ist wenn man eine Signalquelle (50 Ohm) mit mehreren Eingängen > verbinden will? Dann hast du einen Bus. Und ein Abschlusswiderstand gehört nur an ein Ende vom Bus. (Vergleiche mit RS-422.) (An beide Enden nur dann, wenn Signale bidirektional gesendet werden, wie z.B. bei RS-485.) > 100 Ohm bei jedem "Abgriff" des Signals? (gibt dann parallel wieder 50 > Ohm) Nein, der Widerstand selbst soll identisch mit dem Wellenwiderstand des Kabels sein. > Das erste Gerät mit einem T-Verbinder anschließen und nur beim zweiten > Gerät (das letzte an der Leitung) einen 50 Ohm Abschlusswiderstand > anbringen? Genau. (Der Widerstand gehört auch dann ans Ende, wenn dort gar kein Empfänger ist.) > Und was wenn so ein "durchschleifen" des Signals von Gerät zu Gerät > nicht möglich ist, sondern wenn ein "langes" Kabel von der Signalquelle > zum einen Gerät und ein langes Kabel von der Signalquelle zum anderen > Gerät geht? Dann brauchst du eigentlich zwei Widerstände, an jedem Ende. Und dann muss die Signalquelle stark genug für 25 Ω sein.
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Clemens L. schrieb: >> Und was wenn so ein "durchschleifen" des Signals von Gerät zu Gerät >> nicht möglich ist, sondern wenn ein "langes" Kabel von der Signalquelle >> zum einen Gerät und ein langes Kabel von der Signalquelle zum anderen >> Gerät geht? > > Dann brauchst du eigentlich zwei Widerstände, an jedem Ende. Und dann > muss die Signalquelle stark genug für 25 Ω sein. Aber dann ist ja die Gesamtimpedanz der "Last" (50 Ohm || 50 Ohm = 25 Ohm) nicht mehr identisch mit der Impedanz der Quelle (50 Ohm).
Andre G. schrieb: > Clemens L. schrieb: > >>> Und was wenn so ein "durchschleifen" des Signals von Gerät zu Gerät >>> nicht möglich ist, sondern wenn ein "langes" Kabel von der Signalquelle >>> zum einen Gerät und ein langes Kabel von der Signalquelle zum anderen >>> Gerät geht? >> >> Dann brauchst du eigentlich zwei Widerstände, an jedem Ende. Und dann >> muss die Signalquelle stark genug für 25 Ω sein. > > Aber dann ist ja die Gesamtimpedanz der "Last" (50 Ohm || 50 Ohm = 25 > Ohm) nicht mehr identisch mit der Impedanz der Quelle (50 Ohm). Wenn die Abzweigung wirklich elektrisch nahe an der Quelle ist und beide langen Enden mit 50 Ohm abgeschlossen sind, hast du kein Problem. Vorausgesetzt natürlich die Quelle kann den Strom in 50//50=25 Ohm treiben, die Empfänger können mit der verringerten Amplitude etwas anfangen und die Leitungen selbst haben auch 50 Ohm. Die sich ausbreitende Welle interessiert sich nur für die Impedanz, die sie unmittelbar vor sich "sieht". Wenn die Welle an der Quelle startet, weiß sie ja nichts von den entfernten Leitungsabschlüssen. Und eine Reflexion gibt es immer dann, wenn die Welle einen Sprung in der Impedanz unmittelbar vor sich sieht. Wenn die Quelle also nicht elektrisch nahe an der Abzweigung ist, gibt es natürlich an der Abzweigung eine Reflexion, da die ankommende Welle an der Abzweigung einen Impedanzsprung von 50 Ohm auf 50//50=25 Ohm sieht (Reflexionsfaktor -1/3).
Andre G. schrieb: > Aber dann ist ja die Gesamtimpedanz der "Last" (50 Ohm || 50 Ohm = 25 > Ohm) nicht mehr identisch mit der Impedanz der Quelle (50 Ohm). Es geht auch nicht um sie Quelle, sondern ums Kabel: Solange ein Signal durch ein 50R-Kabel läuft, bricht es dementsprechend ein. Läuft es durch 3 Stränge, ist es wie 50/3R. Ist der Strang nur kurz, bricht es nur kurz ein. Sind es 3 lange Stränge, bricht es lange ein. Du hast jetzt 3 Möglichkeiten: jeden Strang mit 50R abschließen und das Signal ist in der Laufzeit genauso wie nachher oder nichts abschließen und das Signal wandert treppenförmig zum Endwert oder irgendwas dazwischen mit 50<R<offen je Strang. 1000R sind besser als offen, 100R besser als 1000. Richtig sind 50 bei einem 50R Kabel. Ein ganz anderes Thema ist die Frage, welche Pegel sich einstellen. Wenn bei 3 Strängen aus einem 2V-Signal statt 1V (50-50) nur noch 1/2V (50-50/3) ankommt, muss der Triggerlevel halbiert werden (250mV statt 500mV)
Also ist die Antwort "kommt darauf an".
Jenachdem worauf man "Wert legt" ("korrekte" Amplitude, korrekte Phase,
...)
von Andre G. schrieb: > Und was wenn so ein "durchschleifen" des Signals von Gerät zu Gerät > nicht möglich ist, sondern wenn ein "langes" Kabel von der Signalquelle > zum einen Gerät und ein langes Kabel von der Signalquelle zum anderen > Gerät geht? Wenn das 50 Ohm Kabel sind und sie am Ende mit je 50 Ohm abgeschlossen sind, sieht die Quelle 25 Ohm. Du könntest nun die 50 Ohm der Quelle mit einen Übertrager auf 25 Ohm runter transformieren. Wenn du das nicht machst, hast du einen Fehlanpassung und es geht nicht die maximal mögliche Leistung der Quelle in den Kabeln rein. Aber Reflektionen gibt es nicht, die Kabel sind ja am Ende mit je 50 Ohm abgeschlossen.
Günter Lenz schrieb: > von Andre G. schrieb: >> Und was wenn so ein "durchschleifen" des Signals von Gerät zu Gerät >> nicht möglich ist, sondern wenn ein "langes" Kabel von der Signalquelle >> zum einen Gerät und ein langes Kabel von der Signalquelle zum anderen >> Gerät geht? > > Wenn das 50 Ohm Kabel sind und sie am Ende mit je 50 Ohm > abgeschlossen sind, sieht die Quelle 25 Ohm. > Du könntest nun die 50 Ohm der Quelle mit einen Übertrager > auf 25 Ohm runter transformieren. Wenn du das nicht machst, > hast du einen Fehlanpassung und es geht nicht die maximal > mögliche Leistung der Quelle in den Kabeln rein. > Aber Reflektionen gibt es nicht, die Kabel sind ja am Ende > mit je 50 Ohm abgeschlossen. Ah, verstehe! Also Leistungsanpassung und Reflexionsanpassung sind zwei unterschiedliche Themen. (im Idealfall aber die gleiche Impedanz) Das wusste ich nicht.
Hi, Andre G. schrieb: > Also ist die Antwort "kommt darauf an". > > Jenachdem worauf man "Wert legt" ("korrekte" Amplitude, korrekte Phase, > ...) Vor allem kommt es darauf WAS das für Eingänge sind wenn man es (näherungsweise) Richtig machen will. Im vom TO Genannten Beispiel ist z.b. die Wahrscheinlichkeit sehr groß das ÜBERHAUPT KEIN ABSCHLUSSWIDERSTAND angeschlossen werden muss. Zumindest wenn es sich bei dem Frequenzzähler um ein kommerzielles Komplettmessgerät für HF/VHF/UHF/SHF handelt und kein einfaches Low-Cost Bausatzmodul. Denn dann ist der HF Eingang typischerweise bereits auf 50 Ohm ausgelegt. (Er stellt also selbst den Abschluss da.) Andre G. schrieb: > z.B. Signal geht vom Ausgang einer Schaltung zu einem Oszilloskop und zu > einem Frequenzzzähler. > > Wie und wo muss ich dann den Abschlusswiderstand platzieren? > 100 Ohm bei jedem "Abgriff" des Signals? (gibt dann parallel wieder 50 > Ohm) > > Das erste Gerät mit einem T-Verbinder anschließen und nur beim zweiten > Gerät (das letzte an der Leitung) einen 50 Ohm Abschlusswiderstand > anbringen? Das Skope ist im idealfall sehr hochohmig. Der Abgriff sollte so nah wie möglich an der Leitung liegen. Dann fällt der Impedanzsprung kaum ins GEwicht. (also T Stück direkt am Eingang, keinesfalls noch mit Kabel zwischen T-Stück und Eingang!) Wenn das Gerät zwischen 50Ohm und Hi-Z umschaltbare Eingänge hat den Eingang unbedingt auf Hi-Z stellen! Dann von dem T-Stück weiter auf den Frequenzzähler. Hat der Zähler einen 50Ohm eingang direkt auf den Eingang ohne Abschlusswiderstand. Hat er einen anderen Eingang dann dafür sorgen das die Kombination aus Eingangswiderstand und Abschlusswiderstand möglichst nah an 50 Ohm ist. In der Realität ist aber natürlich noch zu bedenken das auch ein Hochohmiger Oszilloskopeingang (Gleichstrom-Einganswiderstand oft 1-10 MOhm) durch die Eingangskapazität für Hochfrequenz überraschend niederohmig werden kann. Je höher die Frequenz um so mehr fällt das ins Gewicht. Wie sich das Auswirkt muss man mit den Werten SEINES Skopes und der gegebenen Frequenz ausrechnen. So lange es aber deutlich größer als 50 Ohm ist würde ich in dieser Konstellation ein T-Stück direkt am Eingang ohne eigenen Abschlusswiderstand als ausreichend ansehen. Hat man höhere Ansprüche, Probleme mit Reflexionen oder sollte aus anderen Gründen möglichst impedanzrichtig arbeiten, dann macht man das wie in derHochfrequenz üblich. Dafür zur Impedanzrichtigen Aufteilung der Leistung gibt es spezielle Koppelglieder. Hiermit kann man mehrere Gerät Impedanzrichtig anschließen (dann benötigt aber jedes Gerät auch einen eigenen Abschlusswiderstand intern (aka 50 Ohm Eingang) oder extern). GGf ergänzt man das ganze noch um Verstärker falls die Leistung sonst nach dem Aufteilen nicht mehr reicht. Die einfachste Variante sind resistive Koppler. Diese kann man auch als 0815 Bastler für die mit einem durchschnittsoszilloskop anzeigbare Frequenzen auch relativ einfach selber bauen. Nachteil sind aber relativ hohe Verluste. Wenn die nicht stören (Beim Messen oft egal) oder problemlos durch Verstärker ausgeglichen werden können das universellste. Dann gibt es noch die "richtigen" 3dB Koppler die mit nur geringen VErlusten das Signal einfach in zwei gleiche Teile aufteilen. Diese sind ohne Messgerät und Fachwissen aber nicht selbst vernünftig herstellbar und auch immer nur für einen relativ kleinen Frequenzbereich geeignet. Materialmäßig ist das nicht viel. Manchmal reicht schon etwas Koaxialkabel. (div. Impedanzen) Aber der Abgleich muss kontrolliert werden und genau passen. Für einfachere Dinge wie eine Taktverteilung (z.B. 10MHz aus einem Rubidium-/GPS Normal an alle Messgeräte mit 10MHz Eingang im Labor oder auch nur auf einer Platine) gibt es spezielle Taktverteiler als fertige Komplettgeräte oder in Form von ICs. (Clock distribution Circuit) Das sind Verstärker mit einem Eingang und vielen Ausgängen. Je nach Anforderungen (Laufzeit, Phasenbezug sowohl Eingang zum Ausgang wie auch Ausgänge untereinander) reicht aber manchmal auch ein richtig beschalteter Leitungstreiber der 74er Serie völlig aus. Gruß Carsten
Über einen Splitter/Combiner kann man mehrere 50 Ohm Lasten an einer 50 Ohm Quelle betreiben. https://www.changpuak.ch/electronics/resistive_power_split.php
Danke für die vielen lehrreichen Antworten! In dem Fall habe ich das Thema Impedanzanpassung wohl doch noch nicht so gut verstanden wie ich geglaubt habe.
Andre G. schrieb: > In dem Fall habe ich das Thema Impedanzanpassung wohl doch noch nicht so > gut verstanden wie ich geglaubt habe. Der entscheidende Punkt ist halt wie immer: Was willst Du machen bzw. in welchem Frequenzbereich bewegst Du Dich? Es wurde hier schon mehrfach erwähnt: Impedanz-Änderung = Reflektion. Und das tritt an jeder Impedanz-Änderungststelle auf. An wirklich jeder. Und man hat davon mehr, als einem lieb ist. Entscheidend dabei, wie groß ist der Impedanzsprung und spielt sich das in einem elektrisch "kurzem" oder "langem" Bereich ab. Und auch noch wichtig für Dich: Die Impedanzsprünge existieren nicht nur in Vorwärtsrichtung, also von der Signalquelle zu den beiden Messgeräten, sondern auch in jede andere Richtung. Also z.B. vom fehlangepassten Oszi-Eingang, über das fehlangepasste T-Stück zurück zur fehlangepassten Signalquelle. An jeder Sprungstelle entsteht wieder eine neue Welle die in die entgegengesetzte Richtung läuft und auf ihrem Weg wiederum Fehlstellen antrifft an der Teile von ihr erneut reflektiert werden und diese Reflexionen werden wieder reflektiert usw. Durch diese wiederholten Reflexionen entstehen z.B. die "Stufen" bei einem Rechtecksignal auf dem Oszi. Was in der Praxis (für mich) recht gut für Signale im unterem MHz-Bereich funktioniert, ist z.B. ein T-Stück direkt am Oszi, Oszi auf "hochohmig" und dann weiter auf den Sprektrumanalyzer. Aber man sollte sein Equipment kennen und vorher selbst vermessen, dass man eine Ahnung über die Größenverhältnisse der Effekte bei den unterschiedlichen Frequenzen hat. Denn "hochohmig" ist bei einem Oszi ziemlich relativ, wenn die Frequenzen den MHz-Bereich betreten.
Andre G. schrieb: > In dem Fall habe ich das Thema Impedanzanpassung wohl doch noch nicht so > gut verstanden wie ich geglaubt habe. Du hast übersehen, daß die Impedanzen am T-Verzweiger nicht gleich den Impedanzen der Geräte sind, die du dort anschliesst. Über die Transformation durch Leitungslänge kann sich ein hochohmiges Meßgerät am Ende der Leitung als völlig andere Impedanz darstellen, je nach Frequenz. Und dann kannst du es nicht einfach über das T-Stück ankoppeln. Das würde nur funktionieren, wenn die Leitung SEHR kurz wäre relativ zur Wellenlänge, also Leitungseffekte vernachlässigbar sind.
Klar, von den Problemen die man mit "Kabellänge = n * 1/4 Wellenlänge" haben kann reden wir hier mal nicht, das ist ein ganz anderes Thema ...
Andre G. schrieb: > Klar, von den Problemen die man mit "Kabellänge = n * 1/4 Wellenlänge" > haben kann reden wir hier mal nicht, das ist ein ganz anderes Thema ... Nein, kein anderes Thema. Dort wo man mit 50 Ohm und terminierten Leitungen hantiert wird man diese Leitungseffekte nur selten ignorieren können. Alles mit Leitungslänge größer ca. 1/20 Lambda transformiert die Impedanz, die Viertelwellenlänge ist nur der Sonderfall wo es besonders einfach zu rechnen ist.
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