Нижегородский Государственный Технический Университет им. Р.Е. Алексеева Кафедра «Вычислительные Системы и Технологии»

Нижегородский Государственный Технический Университет им. Р.Е.
Алексеева
Кафедра «Вычислительные Системы и Технологии»
Отчёт по лабораторной работе №1
по дисциплине «Сети ЭВМ»
«Изучение процессов в линии связи»
Выполнил студент группы 10-В-1:
Сидоренко О.О.
Проверил:
Гай В.Е.
г. Нижний Новгород
2013 г.
Цель работы
Изучить процессы распространения сигнала в линии передачи.
Выполнение работы
Для исследования необходимо собрать схему, состоящую из следующих элементов:
1. Генератор импульсов (V1)
2. Модель линии связи (T1)
3. Буферный цифровой элемент, играющий роль приемника (U1)
4. Два резистора (R1 и R2)
Начальные параметры генератора прямоугольных импульсов:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
P1 = 100 – время начала импульса (начала фронта);
P2 = 110 – время завершения нарастания;
P3 = 400 – время начала спада;
P4 = 410 – время завершения спада;
P5 = 500 – время до следующей точки отсчета.
VZERO = 0 – низкий уровень импульса;
VONE = 3.3 – высокий уровень импульса.
Параметры линии связи:
1. ZO = 50 - волновое сопротивление;
2. TD = 11.75 - задержка распространения сигнала.
Определить критическую длину линии путем подбора задержки передачи для
начальных значений параметров. Изменяя длительность фронта и спада, исследовать
зависимость критической длины от этой величины.
Необходимо
экспериментально
подтвердить
правильность
следующего
R 
аналитического выражения k отр  Н
, где kотр – коэффициент отражения, RН RН  
сопротивление нагрузки, а  - волновое сопротивление линии.
2
При помощи осциллограмм в разных точках схемы, полученных инструментом
«Исследование переходных процессов», возможно исследовать проходящий сигнал.
Для определения предельной длины линии понадобиться сигнал в трех точках: на
выходе генератора, на выходе линии и на выходе приёмника. Для эксперимента с
коэффициентом отражения нужен сигнал лишь в двух точках: на выходе генератора и
на выходе линии.
3
Протоколы испытаний:
а) определение зависимости критической длины линии от τф при идеальном
приёмнике;
Номер
замера
1
2
3
4
5
6
7
8
Длительность фронта
Предельная
Предельная длина
входного
задержка в линии линии связи (Lпр =
сигнала(τф=P2-P1), нс
связи (TD), нс
TD ∙ с), м
5
1,75
5,25E+08
10
3,75
1,13E+09
15
5,72
1,72E+09
20
7,75
2,33E+09
25
9,4
2,82E+09
30
11,74
3,52E+09
40
15,54
4,66E+09
50
19,63
5,89E+09
Осциллограммы:
1.
4
5
2.
6
3.
7
4.
8
5.
9
6.
10
7.
11
12
8.
13
График зависимости:
Вывод: Предельная длина линии связи в основном линейно зависима от длительности
фронта входного сигнала, однако при малых значениях последнего зависимость более
пологая.
б) экспериментальное
подтверждение
правильности
выражения для расчета коэф. отражения в линии.
аналитического
Коэффициент отражение практический вычисляется по формуле (U(B)-U(A))/U(A).
Rн,Ом
U(A),В
U(B),В
Kпрак
Kтеор
50
100
200
400
1000
10000
100000
3,3
3,3
3,3
3,3
3,3
3,3
3,3
3,316
4,312
5,1
5,624
6,22
6,5
6,576
0,004848
0,306667
0,545455
0,704242
0,884848
0,969697
0,992727
0
0,333333
0,6
0,777778
0,904762
0,99005
0,999
14
Вывод:
При выполнении работы были изучены процессы распространения сигнала в линии
передачи. Также найдена зависимость предельной длины линии связи от длительности
фронта сигнала и подтверждена правильность аналитического выражения для
нахождения коэффициента отражения.
15