Praktische Aufgaben Signalübertragung

Was versteht man unter der Dämpfung eines Kabels? Erklären Sie die Auswirkungen einer Dämpfung von mehr als 1 dB für die Datenübertragung innerhalb und außerhalb informationstechnischer Systeme.

In welcher Form verändern sich rechteckige Signalverläufe unter Einwirkung von Kapazitäten?

Beispiel mit Internetrechner für Audio-Anwendungen, die einen sinusförmigen Spannungsverlauf zeigen.

http://www.sengpielaudio.com/Rechner-kabel.htm

Inwiefern ist ein Audiosystem weniger von den Einflüssen aus Leitungskapazitäten betroffen als eine Datenübertragung. Datenübertragungen verwenden in der Regel Abschlusswiderstände >= 50 Ohm.

Über die kapazitiven Blindwiderstände und aus ohmschem Kabelwiderstand und Kapazitäten gebildetem Hoch- und Tiefpass hinaus beeinflussen induktive Einflüsse Signalform, -Verlauf und Dämpfung. In welcher Form macht sich die in informationstechnischen Systemen bemerkbar?
Wie lang darf ein USB-Kabel für USB3.1 / IDE-Kabel / SATA-Kabel aus diesem Grund maximal sein? Hier sind zunächst die Übertragungsgeschwindigkeiten und die Kapazitäten zu recherchieren. Im Simulator können Sie einen sehr hohen Innenwiderstand annehmen >= 10kOhm.

Kontakte und Übergänge besitzen in der Regel kapazitive, induktive und ohmsche Einflüsse. Zur Bestimmung dieser Einflüsse und für eine Abschätzung des Einflusses bei unterschiedlichen Taktraten/Frequenzen hat sich die Verwendung von LCR-Messgeräten etabliert. Das MS5308 ist solch ein Messgerät. Eine deutschsprachige Bedienungsanleitung gibt es nicht. Hier ist die englische Anleitung:

http://www.aidetek.com/New_products_info/Datasheet/huayi/MS5308_english_manual.pdf

Verfassen Sie aus dieser Anleitung Benutzeranweisungen zur Bestimmung von Gleichstromwiderständen und Kapazitäten sowie frequenzabhängigen Widerständen von:

  • Spulen (z.B. Transformator, um ein Eisenmetall gewickelten Draht, Spule, geknicktes Flachbandkabel)
  • Kondensatoren (z.B. Keramikkondensator, Elektrolytkondensator, benachbarte Adern eines Flachbandkabels ….)
  • Metallfilm bzw. Kohleschichtwiderstand.

Es soll jeweils der Widerstand gegen die Frequenz aufgetragen werden.

Zur Vorbereitung:

Funktionsgeneratoren stellen definierte Signalverläufe in Form modulierter Spannungen zur Verfügung. Oszilloskope können diese Signale visuell wiedergeben.

Am kommenden Versuchstag sind die Übertragungseigenschaften ausgesuchter Versuchsaufbauten zu dokumentieren. Zu diesem Zweck sind von Ihnen geeignete Aufbauten zu entwerfen und ihr Aufbau zu begründen.