Impedancie kablov a zariadeni

[TomasNM]

Pani,

viem ze existuju kable s impedanciami 50Ohm,75Ohm,300Ohm,k tomu existuju zdroje signalov s imp.X Ohm,spotrebice(meracie pristroje atd.) s imp.X Ohm,atd.
Comu som ale nikdy nerozumel,co sa za tym skryva,preco je na nieco treba 75,na cosi ine 50,na ine 300 Ohm atd?
Ako je to s prisposobovacmi,aky je ich ucel atd.?
Prosim o polopatisticke vysvetlenie danej problematiky o co vlastne ide a nech som trocha v obraze.
Mozno doplnim nejake otazky.

Dakujem,T.

[danhard]

Tady je to vysvětlený.
http://home.zcu.cz/~karban/teaching/te1 ... vedeni.pdf

[breta1]

Když polopatisticky, tak samozřejmě ale trochu nepřesně.
Vf kabely jsou určeny k tomu, aby přenesly energii z místa A (zdroj, vysílač) do místa B (spotřebič, přijímač).
Kabely mají různý t.zv. vlnový odpor, který je dán geometrickými rozměry vodičů, jejich uspořádáním a dielektrikem (pozor, to nemá nic společného s ohmickým odporem vodičů). Z teorie přenosu energie je známo, že nejúčinnější přenos energie ze zdroje do spotřebiče je jenom tehdy, když vnitřní odpor zdroje je roven odporu spotřebiče, jinak se vždy o část mnohdy drahocenné energie připravíme.
Tedy např. anténní symetrický dipol má vnitřní odpor 300 Ohm, k němu připojíme dvojlinku 300 Ohm a přivedeme do TV, který ma vstupní odpor 300 Ohm - pak do TV dostaneme max. signál, obdobně je to s kabelem, spojujícím vysílač s anténou atd.
Pokud to nedodržíme, mluví se o odrazech na vedení, stojatých vlnách, vyzařování vedení atd, ale hlavně se připravujeme o část energie, kterou bychom mohli přenést.

[Dolfi]

Prosim o polopatisticke vysvetlenie danej problematiky ...

Danhard tu síce dal krásnu prácu na túto tému, ale ...

Inak, to nie je až tak triviálne vysvetliť. Preto skúsim odpovedať len na tvoju otázku. Pre prenos striedavého signálu, hlavne na vyšších frekvenciách, sa používajú koaxiálne káble (napr. 50 Ohm, 75 Okm, ...) a VF dvojlinky (300 Ohm, ...). A to preto, že zdroje signálu, (napr. prístroje, antény, ...) a prijímače signálu, (napr. prístroje, antény, ...), majú definovanú impedanciu.

Ak sa impedancie nezhodujú, znižuje sa prenos signálu (výkonu) a dochádza k odrazom signálu. (Asi najbežnejšie je to vidieť na TV signáli. Ak by sme použili na zvod 50 Ohm koax a symetrizačný trafáčik je z 300 Ohm na 75 Ohm, tak TV obraz by mal nekonečné množstvo slabnúcich kontúr vedľa seba. To sú tie odrazy na impedančnom neprispôsobení).

Á predbehol ma Breta ...

[spin90]

Dodam, ze o podobnych javoch je mozne hovorit aj pri silovych vedeniach v energetike. Tam takisto dochadza k odrazom a utlmu pri neprisposobeni. neni tot am ale tak markantne a vazne ako pri slaboprude. Proste plati to obecne pre akekolvek dlhe vedenia. Dlhe neznamena ze su geometricky dlhe ale ze su dlhe vzhladom na vlnovu dlzku prenasaneho signalu. Naprikald 500 km vedenie mozno povazovat za dlhe pre 50 Hz. Takisto mozno ale aj 1m koaxialu povazovat za dlhe vedenie pre kmitocet povedzme 500 MHz. Vlnova dlzka signalu je radovo blizka geometrickej dlzke vedenia. Popis a spravanie signalu bude v oboch pripadoch velmi podobne.
Ak chces o tom nieco viac, mam nejake skripta z prenosu elektrickej energie, riesenie telegrafnych rovnic a ine fuj veci. Ale pre energetiku, nie slaboprud. ale vravim pointa je rovnaka. Pre VF techniku je toho smaozrejme daleko viac, kedze tem skutocne ide o kazdy preneseny miliwatik.
EDIT: Pozeram ze ten odkaz od Danhard-a bolo presne nejake skriptum

[xmilos]

Doplnim kolegov, snad ta nenaplasim, ze impedancia koaxialu je dana priemerom vnutorneho vodica, priemeru "opleteneho " valca a vlastnostami izolacie.
Tu je k tomu komplikovana teoria: http://www.drp.fmph.uniba.sk/Mikrovlny/kap05.pdf

Prietokom striedaveho prudu vodicom, je "tecuci prud" vytlacany zo stredu vodica na jeho povrch => cim vyssia frekvencia, tym mensi prierez, ktorym tecie prud. Donedavna sa pouzivali tzv. vf lanka, - vodice z mnozstva telnkych laniek.

[rudoskovacik]

Nikto? Všetci točíte len o impedančnom prispôsobení, o tom od čoho charakteristická impedancia súvisí o odrazoch a podobne... Otázka ale znela prečo práve čísla 75 Ohm a 50 Ohm. Ak mi niečo neušlo, nikto neodpovedal... Ja tiež neodpoviem, nepamätám si to presne, ale čítal som to niekedy, dokonca aj s matematickým odvodením. Išlo zhruba o to že napr. pri 75 Ohm boli optimálne šumové pomery, pri 50 Ohm - iný parameter, presne nepamätám...

[xmilos]

rudoskovacik v prilohe co som poslal je presne napisane preco 50 a 75 ohm aj s navodom na vypocet.
Alebo sa pytas preco 50 a nie 55 ?
Zrovna z tohto som mal skusku u prof. Krempaskeho. Ale daleko jednoduchsiu odvodzovacku.

[TomasNM]

Chlapi,dik za reakcie.
Celkovo mi islo o informacie a princip,nielen o hodnoty.
Zacinam sa v tom trocha orientovat. Ako sa vyrata vlnova dlzka? Je to klasicky svetlo vs. frekvencia,alebo nejako inak?
To,co poslal Danhard je zaujimave,ale hned na prvej stranke na mna vyblaflo milion vzorcov,tak snad to skusim trocha prestudovat.

[breta1]

Pro mechanické, akustické, elektromagnetické (i světelné) vlnění platí pro výpočet délky vlny λ stejná rovnice
λ=v/f
kde v je rychlost šíření vlny v daném prostředí a f je frekvence vlnění.

[pin]

.... nejúčinnější přenos energie ze zdroje do spotřebiče je jenom tehdy, když vnitřní odpor zdroje je roven odporu spotřebiče,

Účinnost vtedy bude len 50%, ak by odpor spotrebiče stúpal, aj účinnosť by ďalej rástla. Pomocou impedančného prispôsobenia sa snažíme zo zdroja signálu ťahať maximum výstupného výkonu, a to sa dosiahne pri Zi = Zz.

[breta1]

Ano, je to tak, jde o max. využití výkonu ze zdroje.

[jukio]

Iba doplním xmilos-a, pri vysokých frekvenciách hraje práve úlohu povrch vodiča s určitou hĺbkou pod povrchom a tá hĺbka závisí od frekvencie. Ostatné je nepodstatné.
Ide o tzv. hĺbku vniku. Nemýlte si to ( hlavne mladí ) s hĺbkou iného vniku...Preto sa cievky na vstupoch zosilňovačov, oscilátorov postriebrovali, nevynímajúc samozrejme aj vlnovody.