如何利用示波器測量導線長度及阻抗

ciko.ciko

1.BNC同軸線主要可分為50及75歐姆,如何利用手邊的示波器來驗證此阻抗,並藉以計算出其長度?你需要自備或自製如影片中的方波信號產生器(使用74AC14來產生4-6kHz方波)
2.電路的量測方法,請參考影片的說明.https://www.youtube.com/watch?v=Il_eju4D_TM
3.電路中的信號產生器線路圖,請參考網址:https://www.youtube.com/watch?v=9cP6w2odGUc
4.參考上述的教學,我的自製電路及測結果如下:

5.自製測試用方波產生器

6.待測信號線RG-58AU(約50米)

7.調整用終端電阻盒(帶測信號線阻抗測試用)

8.方波產生器輸出波形

9.接上RG-58後,波形變為2層,此為無終端電阻,形成的電波反射現象.

10.接上終端電阻,並調整至50歐姆後,波形為無反射(此即為帶測信號線的標稱阻抗)

11.接上終端電阻,並調整至50歐姆或30歐姆

12.接上終端電阻,並調整至30歐姆後,波形右側為振幅呈下降趨勢.

13.信號產生器正面照

13.信號產生器背面照

pengchln

颱風天搶頭香
看ciko大開講  

ciko.ciko

上述最後一張圖,為使用RG-316(1.8米長),延遲時間為24.1nS.(round trip delay time)
信號線傳輸速度=速度因素*光速

專炸元件

我剛剛去GOOGLE了一下    跟TDR 有關的


用信號產生器的方波不行嗎   

ciko.ciko

專炸元件 發表於 2015-8-7 11:28 PM
我剛剛去GOOGLE了一下    跟TDR 有關的

當然可以,但你可以此2種方式測試,並比較觀察其中波形差異,或許可引發你不同的見解.

wooden

ciko.ciko 發表於 2015-8-8 08:23 AM
當然可以,但你可以此2種方式測試,並比較觀察其中波形差異,或許可引發你不同的見解. ...

我的問題是，做維修手邊都會有一些工具，和專大的看法一樣，運用手邊現成的訊號產生器，加上電阻箱和示波器，有空來試試 ciko.ciko 老師的測試作業。

ciko.ciko

wooden 發表於 2015-8-8 08:48 AM
我的問題是，做維修手邊都會有一些工具，和專大的看法一樣，運用手邊現成的訊號產生器，加上電阻箱和示 ...

1.在這個看似極簡易自製的振盪器過程中,我並上了許多"自認"沒有問題的問題,這需經實作才會有的體認.
2.輕薄自製的信號,可直接以最短的路徑接入示波器(不需經額外的信號線).試想若使用外部信號產生器,則需另外加一段額外的信號線,來接入示波器中,這可能會令欲觀測的波形,形成另一個突波,這其中差異,應是值得讓我們深入思考的重點.

wooden

ciko.ciko 發表於 2015-8-8 09:19 AM
1.在這個看似極簡易自製的振盪器過程中,我並上了許多"自認"沒有問題的問題,這需經實作才會有的體認.
2.輕 ...

老師說的極是，以最短的信號路徑直接連接，免除額外連接信號線所延生的問題，可以讓測試結果更精準。

ciko.ciko

wooden 發表於 2015-8-8 09:28 AM
老師說的極是，以最短的信號路徑直接連接，免除額外連接信號線所延生的問題，可以讓測試結果更精準。 ...

請仔細觀察1#,第10點圖中的突起點,這應是自製產生器利用T形連接器製式波器輸入端,所引發的第一個因阻抗匹配所形成的點.

absmen3000

受教了~

有時還真不知道示波器除了數位電路查修外還有啥作用~

SIMON1016

這是將信號打進纜線後,再觀察其反彈回來的波形時間
所以別忘記示波器看到的時間T 是信號在纜線上一來一回 ,
時間T 需減半, 也就說 1/2T 才代表待測纜線長度.


補充內容 (2015-8-9 11:51 PM):
光速(真空) = 11.8 inch/ns
RG58 速度因素= 0.659
(在DATA上找Velocity 這字眼)
如Velocity factor 或 Propagation Velocity
http://www.tech-faq.com/rg-58.html
http://home.swipnet.se/27mhz/rg.html

信號線傳輸速度=速度因素*光速
Speed in RG58 = 0.659 x 11.8 inches/ns = 7.788 inches/ns
延遲時間Measure Delay (ns) x 7.788 inches/ns =522* 7.788 = 4065.336 inches
換算公尺 inch x 0.0254 = 103.2595344 公尺
信號從纜線起點到終點再返回起點  上述103.2595344 公尺是一來一回
線長 = 103.2595344 公尺 x  1/2   = ~ 51.6公尺