Почему отражение относится только к линиям передачи?

Почему концепция отражения волн применима только к линиям передачи? Например, для простой цепи с двумя сопротивлениями R1 = 50 и R2 = 75 , это волна напряжения, исходящая от первого сопротивления, отражается величиной:$\Omega$$\Omega$

$\Gamma = \dfrac{75-50}{75+50} = 0.2$ ?

Тогда это будет означать отражения мощности и передачи мощности. Но тогда какова сила инцидента?$(0.2)^2 = 0.04 = 4\%$$1 - 0.04 = 96\%$

Я думаю, вы могли бы отмахнуться от этого, поскольку «линии электропередачи и сопротивления - это разные вещи», но тогда каково их фундаментальное различие? Вы как бы имеете «волну» электронов, «путешествующих» в сопротивлении, и я предполагаю, что если они столкнутся с другим сопротивлением с другой способностью позволить электронам «путешествовать», то они должны частично вернуться назад, отсюда и отражение.

Отражения случаются везде, а не только в линиях электропередач. Линия передачи представляет собой модель физической ситуации, которую легко применить к паре проводников, длина которых сравнима или превышает длину волны сигнала, и которая является регулярной в поперечном сечении.

Что определяет , является ли отражения от того , является частотами в и физическом размере схемы. Если у вас есть непревзойденные импедансы, то вы получаете отраженные волны, как вы описываете, и либо вам приходится иметь дело с ними, либо они незначительны по какой-то причине. Вот две причины:

• Для исключительно низкочастотных цепей отражения отражаются многократно и располагаются на временной шкале намного быстрее, чем изменяются сигналы. То есть каждое двойное отражение является дополнительным сигналом, который просто не в фазе по сравнению с исходным сигналом, но по мере того, как они становятся больше по фазе, их амплитуда падает достаточно быстро, чтобы ими можно было пренебречь. (Даже радиочастотные схемы могут быть построены таким образом, как видно из большого количества самодельных ВЧ радиолюбителей.)

  По мере увеличения частоты длина волны уменьшается, и физический размер ваших компонентов становится относительно большим, и вам приходится беспокоиться о том, чтобы избежать «ударов» импеданса. Здесь вы начнете использовать методы микрополосковых схем в печатных платах.

• В цифровых схемах, резкие переходы могут иметь высокочастотные компоненты , которые будут отражать , но вы не должны беспокоиться об этом, пока вашей скорости часов гораздо медленнее , чем длина ваших следов / проводов (есть преобразование через с , чтобы сделать это имеет смысл, конечно), потому что к тому времени, когда часы делают следующий тик, все сигналы установились в устойчивое состояние.

  (Обратите внимание, что здесь нет стоячих волн, потому что в течение одного такта тактовые сигналы являются шагами (от высокого до низкого или от низкого до высокого логического уровня), а не периодическими сигналами.)

  По мере увеличения тактовой частоты доступное время установления уменьшается, что требует от вас либо минимизации отражений, либо минимизации времени прохождения сигнала (чтобы установление происходило быстрее).

Разница между ними заключается в том, что линия передачи характеризуется как емкостью, так и индуктивностью (и, как правило, некоторым сопротивлением). В реальной жизни передача сигнала включает в себя как генерацию магнитного поля (поскольку ток течет), так и электрических полей (поскольку существует разность напряжений вдоль проводника). Основой для работы с этими полями являются понятия индуктивности и емкости. Линия передачи может быть смоделирована как распределенная индуктивная / емкостная сеть, и именно атрибуты накопления энергии линии передачи позволяют ей производить эффекты, которые она оказывает. Таким образом , по причине того, что он ведет себя по- разному от идеального резистора в том , что он являетсяразные. На звуковых частотах и ​​коротких расстояниях эти эффекты действительно не имеют значения, но на высоких частотах или на больших расстояниях они могут стать важными. Одним из первых приложений, требующих лечения этого материала, были трансатлантические телеграфные кабели. Не очень высокие частоты, но большие длины вызвали неожиданные проблемы. Вы можете прочитать здесь htp: //faculty.uml.edu/cbyrne/Cable.pdf, например, для обсуждения.

Электромагнитные эффекты, о которых вы говорите, относятся к высоким частотам. Обычно для анализа цепей частота мала, поэтому понятия отражения и передачи не применяются.

Резистор - это элемент схемы с сосредоточенными параметрами почти по определению. Линии передачи используются для моделирования ситуаций, когда длина линии близка к длине волны или превышает ее. Если ваш физический резистор больше длины волны, вам нужно смоделировать его как нечто более сложное, чем просто сосредоточенное сопротивление. Одним из вариантов может быть линия передачи с потерями.

Эффекты линии передачи возникают, когда время нарастания драйвера быстрее, чем задержка распространения провода. Если это не так, провод обычно ведет себя как сосредоточенная индуктивность, а нагрузка - как сосредоточенная емкость. Я много занимался моделированием с использованием SPICE и измерений на платах ПК, и вот что я нашел.