Հասկանալով արտացոլումները և կայուն ալիքները ՌԴ սխեմաների նախագծման մեջ

Իրական կյանքի ՌԴ ազդանշաններ
Բարձր հաճախականության միացման սխեման պետք է հաշվի առնի երկու կարևոր, չնայած որոշ խորհրդավոր երևույթներ ՝ արտացոլումներ և կանգնած ալիքներ:

Գիտության այլ ճյուղերից մեր ենթարկվածությունից մենք գիտենք, որ ալիքները կապված են վարքի հատուկ տեսակների հետ: Լույսի ալիքները refract են, երբ նրանք տեղափոխվում են մեկ միջավայրից (ինչպիսիք են օդը) այլ միջին (օրինակ, ապակի): 

Wavesրային ալիքները ցրվում են, երբ հանդիպում են նավակներ կամ մեծ ժայռեր: Ձայնային ալիքները խառնվում են, ինչը հանգեցնում է ծավալի պարբերական տատանումների (որը կոչվում է «ծեծ»):

Էլեկտրական ալիքները նույնպես ենթակա են վարքի, որը մենք սովորաբար կապված չենք էլեկտրական ազդանշանների հետ: Էլեկտրաէներգիայի ալիքային բնույթին ծանոթության ընդհանուր բացակայությունը զարմանալի չէ, քանի որ, քանի որ շատ սխեմաներում այդ հետևանքները աննշան են կամ գոյություն չունեն: 

Թվային կամ ցածր հաճախականությամբ անալոգային ինժեների համար հնարավոր է աշխատել տարիներ շարունակ և նախագծել բազմաթիվ հաջողված համակարգեր ՝ առանց երբևէ ձեռք բերելու բարձր հաճախականության սխեմաներում աչքի ընկած ալիքային էֆեկտների մանրակրկիտ պատկերացում:

Ինչպես նախորդ էջում քննարկվեց, փոխկապակցումը, որը ենթակա է հատուկ բարձր հաճախականության ազդանշանային վարքի, կոչվում է փոխանցման գիծ: Փոխանցման գծի էֆեկտները նշանակալի են միայն այն դեպքում, երբ փոխկապակցման երկարությունը ազդանշանային ալիքի երկարության առնվազն մեկ չորրորդն է. Այսպիսով, մենք պետք չէ անհանգստանալ ալիքի հատկություններից, քանի դեռ չենք աշխատում բարձր հաճախականությամբ կամ շատ երկար փոխկապակցվածությամբ:

արտացոլում
Արտացոլում, ճեղքում, ցրվածություն, միջամտություն. Այս դասական ալիքի բոլոր վարքագիծը տարածվում է էլեկտրամագնիսական ճառագայթման վրա: 

Բայց այս պահին մենք դեռ գործ ունենք էլեկտրական ազդանշանների հետ, այսինքն `ազդանշաններ, որոնք դեռ ալեհավաքի միջոցով չեն վերածվել էլեկտրամագնիսական ճառագայթման, և, հետևաբար, մեզ մնում է միայն մտահոգվել դրանցից երկուսով` արտացոլում և միջամտություն:

Մենք ընդհանուր առմամբ էլեկտրական ազդանշանի մասին մտածում ենք որպես միակողմանի երևույթ; այն ճանապարհորդում է մեկ բաղադրիչի արտադրանքից դեպի մեկ այլ բաղադրիչի մուտքագրում կամ այլ կերպ ասած ՝ աղբյուրից մինչև բեռ: ՌԴ ձևավորման մեջ, սակայն, մենք միշտ պետք է տեղյակ լինենք այն մասին, որ ազդանշանները կարող են երթևեկել երկու ուղղություններով ՝ աղբյուրից մինչև բեռ, իհարկե, բայց նաև արտացոլման պատճառով ՝ բեռից աղբյուր:

Լարային փորձի երկայնքով շրջող ալիքըces արտացոլումը, երբ այն հասնում է ֆիզիկական պատնեշի:

-Րային ալիքի անալոգիա
Արտացոլումները տեղի են ունենում այն ​​ժամանակ, երբ ալիքը հանդիպում է անխզելիության: Պատկերացրեք, որ փոթորիկը հանգեցրել է, որ ջրի մեծ ալիքները տարածվում են նորմալ հանգիստ նավահանգստի միջոցով: Այս ալիքները, ի վերջո, բախվում են ամուր ժայռապատ պատին: Մենք ինտուիտիվ գիտենք, որ այդ ալիքները արտացոլելու են ժայռի պատը և տարածվելու են դեպի նավահանգիստ: Այնուամենայնիվ, մենք ինտուիտիվորեն գիտենք, որ ջրային ալիքները, որոնք ծովափնյա լողափ են թափվում, հազվադեպ են հանգեցնում օվկիանոսի մեջ վերադարձվող էներգիայի զգալի արտացոլման: Ինչու տարբերությունը:

Ալիքները փոխանցում են էներգիան: Երբ ջրի ալիքները տարածվում են բաց ջրի միջոցով, այս էներգիան պարզապես շարժվում է: Երբ ալիքը հասնում է անխզելիության, էներգիայի անխափան շարժումը ընդհատվում է. լողափի կամ ժայռի պատի դեպքում ալիքի տարածումն այլևս հնարավոր չէ: 

Բայց ի՞նչ է տեղի ունենում ալիքի միջոցով փոխանցվող էներգիայի հետ: Այն չի կարող անհետանալ; այն պետք է ներծծվի կամ արտացոլվի: Ժայռի պատը չի կլանում ալիքի էներգիան, ուստի արտացոլումը տեղի է ունենում. Էներգիան շարունակում է տարածվել ալիքի ձևով, բայց հակառակ ուղղությամբ: Լողափը, սակայն, թույլ է տալիս ալիքի էներգիան քանդել ավելի աստիճանական և բնական ձևով: Լողափը կլանում է ալիքի էներգիան, և այդպիսով տեղի է ունենում նվազագույն արտացոլում:

Րից մինչև էլեկտրոն
Էլեկտրական սխեմաները նաև ներկայացնում են անջատումներ, որոնք ազդում են ալիքի տարածման վրա. այս համատեքստում կրիտիկական պարամետրը impedance է: Պատկերացրեք էլեկտրական ալիքը, որը անցնում է էլեկտրահաղորդման գծի ներքո; սա համարժեք է օվկիանոսի կեսին ջրային ալիքին: 

Ալիքը և դրա հետ կապված էներգիան սահուն կերպով տարածվում են աղբյուրից մինչև բեռ: Ի վերջո, էլեկտրական ալիքը հասնում է իր նպատակակետին ՝ ալեհավաք, ուժեղացուցիչ և այլն:

Մենք նախորդ էջից գիտենք, որ առավելագույն էներգիայի փոխանցումը տեղի է ունենում այն ​​ժամանակ, երբ բեռի դիմադրողականության ուժգնությունը հավասար է աղբյուրի դիմադրողականության մեծությանը: (Այս համատեքստում «աղբյուրի դիմադրությունը» կարող է նաև անդրադառնալ հաղորդման գծի բնութագրական դիմադրությանը): 

Համապատասխան impedances- ով իրականում անխզելիություն չկա, քանի որ բեռը կարող է կլանել ալիքի ամբողջ էներգիան: Բայց եթե impedances- ը չի համընկնում, էներգիայի միայն մի մասը կլանված է, իսկ մնացած էներգիան արտացոլվում է էլեկտրական ալիքի տեսքով, որն անցնում է հակառակ ուղղությամբ:

Արտացոլված էներգիայի քանակի վրա ազդում է աղբյուրի և բեռի impedance- ի միջև անհամապատասխանության լրջությունը: Երկու վատագույն սցենարները բաց միացում և կարճ միացում են, համապատասխանաբար համապատասխանաբար անսահման ծանրաբեռնվածությանը և զրոյական բեռի impedance- ին: 

Այս երկու դեպքերը ներկայացնում են լիակատար անջատողականություն. ոչ մի էներգիա հնարավոր չէ կլանել, և, հետևաբար, ամբողջ էներգիան արտացոլվում է:

Համապատասխանության կարևորությունը
Եթե ​​նույնիսկ ներգրավվել եք ՌԴ նախագծման կամ փորձարկման մեջ, ապա գիտեք, որ impedance համապատասխանությունը քննարկման ընդհանուր թեմա է: Մենք հիմա հասկանում ենք, որ impedances- ը պետք է համապատասխանի արտացոլումները կանխելու համար, բայց ինչու՞ այդքան մտահոգություն արտացոլումների վերաբերյալ:

Առաջին խնդիրը պարզապես արդյունավետությունն է: Եթե ​​մենք ունենք հզորության ուժեղացուցիչ, որը կապված է ալեհավաքի հետ, մենք չենք ուզում, որ ելքային էներգիայի կեսը վերածվի ուժեղացուցիչի: 

Ամբողջ իմաստը էլեկտրական էներգիա ստեղծելն է, որը կարող է վերածվել էլեկտրամագնիսական ճառագայթման: Ընդհանուր առմամբ, մենք ուզում ենք իշխանությունը տեղափոխել աղբյուրից բեռ, և սա նշանակում է, որ արտացոլումները պետք է հասցվեն նվազագույնի:

Երկրորդ համարը մի փոքր ավելի նուրբ է: Փոխանցման գծի միջոցով անհամապատասխան բեռի դիմադրությանը փոխանցված շարունակական ազդանշանը կհանգեցնի շարունակական արտացոլված ազդանշանի: Այս միջադեպը և արտացոլված ալիքներն անցնում են միմյանց ՝ անցնելով հակառակ ուղղություններով: Միջամտությունը հանգեցնում է կանգնած ալիքի, այսինքն `ստացիոնար ալիքի օրինակին, որը հավասար է դեպքի գումարին և արտացոլված ալիքներին: 

Այս կանգնած ալիքը իսկապես ստեղծում է գագաթնակետային լայնության տատանումներ մալուխի ֆիզիկական երկարության երկայնքով. որոշ տեղանքներ ունեն ավելի բարձր գագաթային ամպլիտուդություն, իսկ մյուս վայրերն ունեն ավելի ցածր գագաթային ամպլիտուդ:

Կանգնած ալիքները հանգեցնում են լարման, որոնք ավելի բարձր են, քան փոխանցվող ազդանշանի սկզբնական լարը, իսկ որոշ դեպքերում էֆեկտը բավականաչափ ուժեղ է, որպեսզի մալուխների կամ բաղադրիչների ֆիզիկական վնաս պատճառի:

Ամփոփում

* Էլեկտրական ալիքները ենթակա են արտացոլման և միջամտության:

* Wavesրային ալիքները արտացոլվում են, երբ հասնում են այնպիսի ֆիզիկական խոչընդոտների, ինչպիսին է քարե պատը: Նմանապես, էլեկտրական արտացոլումը տեղի է ունենում այն ​​ժամանակ, երբ AC ազդանշանը հանդիպում է impedance discontinuity- ի:

* Մենք կարող ենք կանխել արտացոլումը `համապատասխանելով բեռի դիմադրությունը փոխանցման գծի բնութագրական դիմադրությանը: Սա թույլ է տալիս բեռը ներծծել ալիքի էներգիան:

* Արտացոլումները խնդրահարույց են, քանի որ դրանք նվազեցնում են ուժի քանակը, որը կարող է փոխանցվել աղբյուրից բեռ:

* Արտացոլումները նաև հանգեցնում են կանգնած ալիքների. Կայուն ալիքի բարձր լայնության մասերը կարող են վնասել բաղադրիչները կամ մալուխները:

Թողնել հաղորդագրություն 

հաղորդագրություն ցուցակ