Μη γραμμικός τερματισμός γραμμής μεταφοράς Digital Systems Engineering - W. J. Dally, J. W. Poulton Άσκηση 3-10 Παπαδοπούλου Αικατερίνη Α.Μ. 6056

Γραμμή μεταφοράς χωρίς απώλειες Ο τερματισμός καθορίζει το ποσοστό του κύματος που ανακλάται στο τέλος της γραμμής. Συντελεστής ανάκλασης: Μη γραμμικός τερματισμός: όταν στο τέλος της γραμμής βρίσκεται στοιχείο με μη γραμμική χαρακτηριστική τάσης – ρεύματος.

‘Ασκηση 3-10 Έστω γραμμή μεταφοράς χωρίς απώλειες με μη γραμμικό τερματισμό. Θεωρούμε ιδανικές διόδους.

Χαρακτηριστική τάσης – ρεύματος ιδανικής διόδου Χαρακτηριστική τάσης – ρεύματος ιδανικής διόδου

Ανάλυση Ορθή πόλωση: βραχυκύκλωμα Ανάστροφη πόλωση: ανοιχτοκύκλωμα Ορθή πόλωση: βραχυκύκλωμα Ανάστροφη πόλωση: ανοιχτοκύκλωμα Στην πλευρά της πηγής ο συντελεστής ανάκλασης είναι: Στην πλευρά των διόδων ο συντελεστής ανάκλασης είναι μεταβλητός: -ρ=1 για ανοιχτοκύκλωμα -ρ=-1 για βραχυκύκλωμα

Για t=0: Για t=tflight: D1 , D2 σε αποκοπή, άρα τερματισμός ανοιχτοκυκλώματος. Το κύμα στο δεξί άκρο της γραμμής αρχικά ανακλάται με ρ=1, μέχρι . Τότε η D2 αρχίζει να άγει και το κύμα πλέον βλέπει βραχυκύκλωμα στο δεξί άκρο της γραμμής, οπότε ανακλάται με ρ=-1.

Την t=2tflight: Το κύμα ανακλάται στο αριστερό άκρο της γραμμής με , άρα:

Τα δύο αυτά κύματα υπερτίθενται και προστίθενται στα της πηγής Τα δύο αυτά κύματα υπερτίθενται και προστίθενται στα της πηγής. Συνεπώς η τάση παρουσιάζει ένα peak στο και καταλήγει στα . Την t=3tflight: Στο δεξί άκρο της γραμμής η δίοδος D2 άγει διότι . Το κύμα βλέπει βραχυκύκλωμα και ανακλάται με συντελεστή ρ=-1. Άρα το άθροισμα προσπίπτοντος και ανακλώμενου είναι .

Γενικά από τη χρονική στιγμή 2tflight και μετά, στο αριστερό άκρο της γραμμής το κύμα αντιστρέφεται και εξασθενεί (ρ=-2/3), ενώ στο δεξί αντιστέφεται λόγω βραχυκυλώματος(ρ=-1). Παρακάτω δίνονται τα αποτελέσματα της εξομοίωσης με SPICE για διαφορετικές τιμές της αντίστασης πηγής.

Εξομοίωση SPICE Rs=10Ω

Rs=50Ω

Rs=250Ω

Παρατηρήσεις Παρατηρούμε ότι οι γραφικές για Rs=Z0 και Rs=5Z0 ταυτίζονται με τις γραφικές της περίπτωσης τερματισμού ανοιχτοκυκλώματος. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η τιμή της τάσης προορισμού είτε παίρνει κατευθείαν την τελική τιμή (Rs=Z0) είτε ξεκινάει από τιμές χαμηλότερες του ενός volt (Rs=5Z0) και ανεβαίνει σταδιακά, συνεπώς το κύμα βλέπει πάντα ανοιχτοκύκλωμα στο destination (μέχρι Vdest=1V).

Κώδικας SPICE * C:\Programs\LTspiceIV\Draft3.asc V1 N002 0 PULSE(0 1 0 100p 100p 100n 101n 1) Rser=0 R1 N003 N002 10 T1 N003 0 N004 0 Td=1n Z0=50 D1 0 N004 myD D2 N004 N001 myD V2 N001 0 1 .model myD D(Ron=0.001 Roff=1000Meg Vfwd=.0001) .IC V(N004)=0 .tran 0 24n 00 1p .lib C:\PROGRA~1\LTC\LTSPIC~1\lib\cmp\standard.dio .backanno .end