Чому відображення стосується лише ліній електропередачі?

Чому, здається, поняття відбиття хвилі застосовується лише до ліній електропередачі? Наприклад, для простої схеми з двома опорами R1 = 50 і R2 = 75 Ом - хвиля напруги, що виходить від першого опору, відбита на величину:$\Omega$$\Omega$

?$\Gamma = \dfrac{75-50}{75+50} = 0.2$

Тоді це означатиме відбиття потужності та передачі потужності. Але тоді яка сила інциденту?1 - 0,04 = 96 $(0.2)^2 = 0.04 = 4\%$$1 - 0.04 = 96\%$

Я здогадуюсь, що ви можете це відрізати, як "лінії електропередачі та опору - це різні речі", але в чому ж це є принциповою відмінністю між ними? У вас є "хвиля" електронів, які "подорожують" в опорі, і я здогадуюсь, що якщо вони вдарять інший опір з іншою здатністю дозволяти електронам "подорожувати", то вони повинні частково повернутися назад, отже, це відобразиться.

Роздуми трапляються скрізь, а не лише на лініях електропередач. Лінія передачі - це модель фізичної ситуації, яку легко застосувати до пари провідників, довжина якої порівнянна або більша за довжину хвилі сигналу і яка регулярна в перерізі.

Що визначає, чи мають значення відбиття - це частоти та фізичний розмір ланцюга. Якщо у вас є неперевершені імпеданси, то ви отримуєте відбиті хвилі так само, як ви описуєте, і або вам доводиться стикатися з ними, або вони чомусь незначні. Ось дві причини:

• Для виключно низькочастотних схем відбиття відображаються повторно і осідають за часовим шкалом набагато швидше, ніж змінюються сигнали. Тобто, кожне подвійне віддзеркалення є додатковим сигналом, який просто виходить з фази з початковим сигналом, але, коли вони виходять із фази, їх амплітуда падає досить швидко, що їх можна знехтувати. (Навіть радіочастотні схеми можуть бути побудовані таким чином, як видно з безлічі домашніх радіотехнічних пристроїв HF .)

  Зі збільшенням частоти довжина хвилі зменшується, і фізичний розмір ваших компонентів стає відносно більшим, і ви починаєте турбуватися про те, щоб уникнути "ударів" імпедансу. Тут ви починаєте використовувати методи дизайну мікросмужок у друкованих схемах.

• У цифрових схемах різкі переходи можуть мати високочастотні компоненти, які відображатимуться, але вам не доведеться турбуватися про це, якщо ваша тактова частота набагато повільніше, ніж довжина ваших слідів / проводів (є перетворення через c, щоб зробити це має сенс, звичайно), оскільки до моменту, коли годинник робить свою наступну галочку, всі сигнали прижилися до стійкого стану.

  (Зверніть увагу, що тут немає стоячих хвиль, оскільки протягом періоду однієї годинної галочки рушійними сигналами є кроки (високі до низьких або низькі до високих логічних рівнів), а не періодичні сигнали.)

  Зі збільшенням швидкості тактової частоти, доступний час відстоювання зменшується, що вимагає або мінімізувати відбиття, або мінімізувати час подорожі сигналу (щоб швидше відстежуватися).

Різниця між ними полягає в тому, що лінія електропередачі характеризується як ємністю, так і індуктивністю (а зазвичай і деяким опором). У реальному житті передача сигналу передбачає як генерування магнітного поля (оскільки протікає струм), так і електричного (оскільки різниця напруги вздовж провідника). Основою для роботи з цими полями є поняття індуктивності та ємності. Лінію передачі можна моделювати як розподілену індуктивну / ємнісну мережу, і саме атрибути накопичення енергії лінії електропередачі дозволяють їй виробляти ефекти, які вона робить. Тож причиною того, що він поводиться інакше від ідеального резистора, є те, що воно єінший. На звукових частотах і на невеликих відстанях ці ефекти дійсно не мають значення, але на високих частотах або на великих відстанях вони можуть стати важливими. Однією з перших заявок, яка вимагала лікування цього матеріалу, були трансатлантичні телеграфні кабелі. Не дуже високі частоти, але великі довжини викликали несподівані проблеми. Ви можете прочитати тут htp: //facturing.uml.edu/cbyrne/Cable.pdf, наприклад, для обговорення.

Електромагнітні ефекти, про які ви говорите, стосуються високих частот. Зазвичай для аналізу ланцюга частота невелика, тому поняття відображення та передачі не застосовуються.

Резистор - це елемент з конденсованим контуром майже за визначенням. Лінії передачі використовуються для моделювання ситуацій, коли довжина лінії близька або більша за довжину хвилі. Якщо ваш фізичний резистор більший, ніж довжина хвилі, вам потрібно моделювати його як щось складніше, ніж простий згущений опір. Одним із варіантів може бути втратна лінія електропередачі.

Ефекти на лінії електропередачі виникають тоді, коли час роботи водія швидше, ніж затримка розповсюдження проводу. Якщо це не так, дріт зазвичай поводиться як згущена індуктивність, а навантаження - як згущена ємність. Я багато робив моделювання, використовуючи SPICE та вимірювання плат ПК, і ось що я знайшов.