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          利用雙通道示波器展示傳輸線行為的方法

          作者:BobHaas 時間:2014-06-26 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏
          編者按:摘要:本文采用創(chuàng)新方法,通過雙通道示波器測量出傳輸線上的駐波,從而利用受控的移動圖像展現(xiàn)信號在傳輸線中的真實情況。

            摘要:本文采用創(chuàng)新方法,通過雙通道測量出傳輸線上的,從而利用受控的移動圖像展現(xiàn)信號在傳輸線中的真實情況。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/248900.htm

            引言

            過去,采用一種稱為“勒謝爾線”的真實物理傳輸線裝置展示現(xiàn)象,需要費很大的勁才能測量出相應(yīng)的波形。尤其是,這種測量方法本身會干擾波形的形狀,而且不可能獲得瞬間的可視波形。

            如今有一種創(chuàng)新的方法,可利用雙通道測量出傳輸線上的。眾所周知,的特性之一是:當(dāng)掃描與顯示波形不同步但接近其頻率或它的分頻頻率,波形表現(xiàn)為在屏幕上移動。如果掃描頻率高于波形頻率或它的分頻頻率,波形則向右側(cè)移動;如果掃描頻率低于波形頻率或它的分頻頻率,波形向左側(cè)移動。如果將一個頻率低于掃描頻率的波形加至雙通道示波器的某個通道,再將一個頻率高于掃描頻率的波形加至另一個通道,兩個波形將表現(xiàn)為相互反方向移動。實際上,這兩個波形可表示傳輸線上的正向波和反射波。如果,將示波器切換至Add模式,示波器上將顯示單個波形,這個波形就代表了駐波。

            產(chǎn)生一個有意義的波形顯示需要一些頻率精確的正弦波,精確頻率的正弦波利用直接數(shù)字合成(DDS)技術(shù)很容易實現(xiàn)。我們采用頻率大約為400Hz來演示,因為為了視覺效果以及便于截取屏幕。產(chǎn)生三個波形:399Hz、401Hz正弦波和一個400Hz階梯波,用于示波器的同步(觸發(fā))。每個正弦波波的頻率和示波器掃描觸發(fā)頻率差1Hz,這樣能清晰模擬出傳輸線上1Hz頻率的信號。盡管示波器觸發(fā)頻率為400Hz,但掃描速度可設(shè)定為400Hz的分頻,所以可觀察到每個波形的多個周期。

            1 顯示

            圖1所示為兩個正弦波在示波器雙跟蹤模式下的顯示。

            箭頭表示波形在屏幕上的運動方向。這個演示最好是在一個老式模擬示波器上效果更好。數(shù)字示波器的顯示可能會“跳動”地很厲害,取決于其刷新頻率。然而,有一種方法數(shù)字示波器在這類演示中要比模擬示波器有優(yōu)勢,我們將在下文討論。

            圖2所示為將示波器切換至Add模式后得到的駐波。

            同樣,在靜態(tài)圖片中很難看出效果。圖中可看到5個節(jié)點(始終為0電壓的點)。在節(jié)點之間,波形從其負(fù)值(極限)振蕩至正極限。本例中,正向和反射波相等,所以傳輸線必定為開路或短路。如果左邊是端接,那它必定短路了,因為有一個節(jié)點在哪。VSWR是駐波的最大幅度與最小幅度之比。由于最小幅值為零,所以VSWR為無窮大。

            通過改變示波器其中一個通道的增益,可模擬出其它端接情況。圖3中,將回波幅值(上方通道)減小一半,與之對應(yīng)的端接情況既非開路亦非短路,也不是傳輸線的特征阻抗。

            形成的駐波圖案如圖4所示。

            波形中無節(jié)點(零電壓點)。如箭頭所示,最大和最小波形幅值的比值為2比1,即VSWR為2:1。


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