Zweck des Abschlusswiderstands

Meine Frage bezieht sich nicht auf einen bestimmten Bus oder eine bestimmte Linie und die Kündigung, die ich darauf setzen sollte.

Ich weiß, dass einige Busse Abschlusswiderstände wie CAN oder Adresse / Daten für Speicher benötigen.

Wenn ich es gut verstanden habe, werden diese Widerstände benötigt, um eine Reflexion des Signals zu vermeiden.

Meine Fragen sind:

• Werden Abschlusswiderstände nur benötigt, um Reflexionen zu vermeiden?

• Was ist das elektrische Phänomen, das zur Reflexion führt? Warum wird ein Signal reflektiert, wenn kein Widerstand vorhanden ist?

• Hängt der Wert des Widerstands von der Buslänge oder mehr von der Frequenz des Busses ab?

• Wenn Widerstände zu Reflexionszwecken dienen, welches Phänomen zerstört die Reflexion durch Hinzufügen eines Widerstands?

• Warum werden Abschlusswiderstände manchmal parallel und manchmal in Reihe benötigt?

Vielleicht möchten Sie sich über die Impedanz und Kapazität eines Kabels / einer Übertragungsleitung informieren. Ich werde mein Bestes geben, um ins Englische zu übersetzen, da ich das meiste davon auf Deutsch gelernt habe;)

Jeder Draht hat nicht nur einen Widerstand, sondern auch eine Impedanz und Kapazität. Diese addieren sich zur [elektrischen Impedanz] ( https://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_impedance ). Wenn Sie sich die Auswirkungen von Impedanz und Kapazität ansehen, werden Sie feststellen, dass diese mit der Frequenz skalieren.

Sie können immer ein serielles Matching-Ende verwenden, dies hängt nur von der Konfiguration ab. Wenn Sie ein Kabel mit einer Impedanz von 50 Ohm (typisches HF-Kabel) oder 100 Ohm (wie CAT5-Netzwerkkabel) haben, benötigen Sie ein passendes Ende. Dieses Ende ist ein "Netzwerk", das auch die Frequenz erhält, so dass ein normaler Widerstand von 50 Ohm bei 1 MHz arbeitet, aber eine Fehlanpassung (und eine Reflexion!) Bei 1 GHz aufweist (weshalb es besonders teure frequenztolerante Widerstände gibt). Um dem entgegenzuwirken, können Sie die Werte Ihres Widerstands (C und L) messen und zusätzliche Widerstände / Induktivitäten / Kapazitäten anbringen, um dem Effekt entgegenzuwirken.

Ihr Netzwerk am Ende des Kabels muss also mit der Impedanz Ihres Kabels bei der angegebenen Frequenz übereinstimmen. Wie Sie dieses Matching archivieren, ist Ihre Wahl. Ein Vorwiderstand ist die übliche Wahl für Haushaltselektronik im Sub-GHz-Bereich. Oben gibt es spezielle Lösungen.

Der Abschlusswiderstand wird ausgewählt, um die Leitung an ihre charakteristische Impedanz anzupassen. Dies minimiert Reflexionen und ist wichtig bei hohen Bitraten und langen Kabellängen. Der Serienabschlusswiderstand passt niedrige Impedanzen an die Leitung mit mittlerer Impedanz an und der Parallelabschlusswiderstand wird verwendet, um die Impedanz anzupassen Linie zu hohen Impedanzen.

Die Frage erfordert eine sehr umfassende Antwort und ein tiefgreifendes Verständnis der Übertragungsleitungstheorie. Ich hoffe, dies wird helfen: - http://www.ultracad.com/mentor.htm

Beginnen Sie in diesem Link mit - Ausbreitungszeiten und kritische Länge

Sie können jederzeit für bestimmte Zweifel zurückkommen.

Wenn Sie den Lichtschalter in Ihrem Haus betätigen, muss Strom in das Kabel fließen, bevor dieser Strom die Lampe erreicht. Sie haben also eine Wanderwellenfront mit Spannung und Strom, die über das Kabel fließt, und diese Wellenfronten treffen dann auf die Lampe.

Bevor sie auf die Lampe treffen, muss etwas die Stromwellenfront definiert haben, dh es muss sofort eine Impedanz vorhanden sein, damit ein Strom fließen kann (schließlich trifft der Strom einige Nanosekunden später nicht auf die Lampe).

Das, was den Anfangsstrom definiert, ist das Kabel - es hat eine charakteristische Impedanz und diese Impedanz definiert den Anfangsstromfluss.

Sie haben also Spannung und Strom, die über dieses Kabel fließen. Volt x Ampere = Leistung. Wenn die Leistung, die die Lampe (oder Last) erreicht, nicht mit der Last kompatibel ist, wird ein Teil der Leistung im Kabel reflektiert.

Natürlich löst sich dies innerhalb weniger Nanosekunden auf - die verschiedenen Wellen werden gesendet, zurückgegeben, modifiziert usw. und setzen sich schließlich ab.

Stellen Sie sich als Gedankenexperiment vor, Ihr Kabel wäre Tausende von Meilen lang - sagen wir 100.000 Meilen - und stellen Sie sich vor, es wäre verlustfrei. Sie betätigen den Schalter und ungefähr eine Sekunde später sehen Sie die Lampe bei etwa halber Helligkeit leuchten. Eine Sekunde später kehrt eine reflektierte Welle zum Schalter zurück, wodurch ein größerer Strom fließt, und eine Sekunde später leuchtet die Lampe etwas mehr wie sie sollte. Dies geht so lange hin und her, bis sich die Lampe wieder auf ihre normale konstante Helligkeit eingestellt hat.

Stellen Sie sich nun vor, Sie haben Hochgeschwindigkeitsdaten übertragen und das Kabel nicht richtig terminiert oder das falsche Kabel verwendet. Können Sie sich vorstellen, was passieren würde?