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Narcisse Martial

E-Mail

11.01.2008,
09:35
 

Leitungstheorie (Schaltungstechnik)

Hi,
ich habe eine Frage über den Simulationsmodel einer Leitung.
In viele Simulationsprogramme(wie Pspice) findet man schon Koax-kabel als Model und Simulationsergebnisse mit diesem Modell sind auch nachvollziehbar. Aber wenn ich selber aus konzentrischen Elementen L,C und R (von der Leitungstheorie) ein Koax-Kabel modelliere, funktioniert meinen Model nicht als erwartet.
Z.B ein Rechtecksignal am Eingang des Modells zeigt am Ausgang zwar auch ein Rechtecksignal, aber mit starken Überschwingungen am Anfang und am Ende des Pulses.
Was wann der Grund dieser Überschwingungen sein?
Warum funktionieren die Kabelmodelle von Simulationsprogrammen ohne diese Überschwingungen?
Habe ich vielleicht was in meine Kabelmodelle vergessen?

Danke im voraus für ihre Hilfe!

Jüwü(R)

E-Mail

Würzburg,
11.01.2008,
10:09

@ Narcisse Martial

Leitungstheorie

» Hi,
» ich habe eine Frage über den Simulationsmodel einer Leitung.
» In viele Simulationsprogramme(wie Pspice) findet man schon Koax-kabel als
» Model und Simulationsergebnisse mit diesem Modell sind auch
» nachvollziehbar. Aber wenn ich selber aus konzentrischen Elementen L,C und
» R (von der Leitungstheorie) ein Koax-Kabel modelliere, funktioniert meinen
» Model nicht als erwartet.
» Z.B ein Rechtecksignal am Eingang des Modells zeigt am Ausgang zwar auch
» ein Rechtecksignal, aber mit starken Überschwingungen am Anfang und am
» Ende des Pulses.
» Was wann der Grund dieser Überschwingungen sein?

fehlende (ohmsche) Abschlusswiderstände.

» Warum funktionieren die Kabelmodelle von Simulationsprogrammen ohne diese
» Überschwingungen?

vermutl. sind da schon die Abschlusswiderstände berücksichtigt.

Narcisse Martial

E-Mail

11.01.2008,
12:32

@ Jüwü

Leitungstheorie

» » Hi,
» » ich habe eine Frage über den Simulationsmodel einer Leitung.
» » In viele Simulationsprogramme(wie Pspice) findet man schon Koax-kabel
» als
» » Model und Simulationsergebnisse mit diesem Modell sind auch
» » nachvollziehbar. Aber wenn ich selber aus konzentrischen Elementen L,C
» und
» » R (von der Leitungstheorie) ein Koax-Kabel modelliere, funktioniert
» meinen
» » Model nicht als erwartet.
» » Z.B ein Rechtecksignal am Eingang des Modells zeigt am Ausgang zwar
» auch
» » ein Rechtecksignal, aber mit starken Überschwingungen am Anfang und am
» » Ende des Pulses.
» » Was wann der Grund dieser Überschwingungen sein?
»
» fehlende (ohmsche) Abschlusswiderstände.
»
» » Warum funktionieren die Kabelmodelle von Simulationsprogrammen ohne
» diese
» » Überschwingungen?
»
» vermutl. sind da schon die Abschlusswiderstände berücksichtigt.

Mein Kabelmodell ist am Ende angepasst!

J.R.(R)

E-Mail

11.01.2008,
17:24

@ Narcisse Martial

Leitungstheorie

Hallo,

» nachvollziehbar. Aber wenn ich selber aus konzentrischen Elementen L,C und
» R (von der Leitungstheorie) ein Koax-Kabel modelliere, funktioniert meinen
» Model nicht als erwartet.
» Z.B ein Rechtecksignal am Eingang des Modells zeigt am Ausgang zwar auch
» ein Rechtecksignal, aber mit starken Überschwingungen am Anfang und am
» Ende des Pulses.

Das deutet darauf hin, dass das Modell korrekt ist.

» Was wann der Grund dieser Überschwingungen sein?

Das passiert genau dann, wenn Oberwellen höherer Ordnung nicht übertragen werden -> LC-Tiefpass.

» Warum funktionieren die Kabelmodelle von Simulationsprogrammen ohne diese
» Überschwingungen?
» Habe ich vielleicht was in meine Kabelmodelle vergessen?

Ja, das Kabelmodell ist quasi der Grenzwert für dL -> 0 und dC -> 0. Wenn du Werte > 0 einsetzt, bekommst du einen LC-Tiefpass sehr hoher Ordnung ( =Anzahl der Elemente), der dir alle Frequenzen oberhalb der Grenzfrequenz radikal abschneidet. Wie sich das auf die Rechteckschwingung auswirkt, kannst du schön sehen, wenn du einen Rechteck schrittweise aus Grund- und seinen Oberschwingungen aufbaust, angefangen mit den niedrigsten Frequenzen. Mit zunehmender Oberwellenzahl nähert sich das Signal einem Rechteck an.... und an den Flanken bilden sich die von dir beobachteten Überschwinger. Die verschwinden theoretisch erst, wenn du unendlich viele Oberwellen aufaddierst hast.
Praktisch verschwinden sie schon lange vorher, weil die Oberwellen real nicht so scharf abgeschnitten werden.

Jörg

Narcisse Martial

E-Mail

14.01.2008,
09:29

@ J.R.

Leitungstheorie

» Hallo,
»
» » nachvollziehbar. Aber wenn ich selber aus konzentrischen Elementen L,C
» und
» » R (von der Leitungstheorie) ein Koax-Kabel modelliere, funktioniert
» meinen
» » Model nicht als erwartet.
» » Z.B ein Rechtecksignal am Eingang des Modells zeigt am Ausgang zwar
» auch
» » ein Rechtecksignal, aber mit starken Überschwingungen am Anfang und am
» » Ende des Pulses.
»
» Das deutet darauf hin, dass das Modell korrekt ist.
»
» » Was wann der Grund dieser Überschwingungen sein?
»
» Das passiert genau dann, wenn Oberwellen höherer Ordnung nicht übertragen
» werden -> LC-Tiefpass.
»
» » Warum funktionieren die Kabelmodelle von Simulationsprogrammen ohne
» diese
» » Überschwingungen?
» » Habe ich vielleicht was in meine Kabelmodelle vergessen?
»
» Ja, das Kabelmodell ist quasi der Grenzwert für dL -> 0 und dC -> 0. Wenn
» du Werte > 0 einsetzt, bekommst du einen LC-Tiefpass sehr hoher Ordnung (
» =Anzahl der Elemente), der dir alle Frequenzen oberhalb der Grenzfrequenz
» radikal abschneidet. Wie sich das auf die Rechteckschwingung auswirkt,
» kannst du schön sehen, wenn du einen Rechteck schrittweise aus Grund- und
» seinen Oberschwingungen aufbaust, angefangen mit den niedrigsten
» Frequenzen. Mit zunehmender Oberwellenzahl nähert sich das Signal einem
» Rechteck an.... und an den Flanken bilden sich die von dir beobachteten
» Überschwinger. Die verschwinden theoretisch erst, wenn du unendlich viele
» Oberwellen aufaddierst hast.
» Praktisch verschwinden sie schon lange vorher, weil die Oberwellen real
» nicht so scharf abgeschnitten werden.
»
» Jörg

Danke für die schöne Erklärung

Narcisse