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: Скорынин С.С г. Нижний Новгород 2013 г. Цель работы: изучить процессы распространения сигнала в линии передачи. Постановка задачи: экспериментальным путем с использованием модели определить зависимость границы между короткой и длинной линией связи от фронта сигнала, вычислить коэффициент отражения. Использовать толстый коаксиальный кабель. Выполнение работы: Модель установки: Модель включает в себя: 1. передатчик импульсного сигнала (генератор прямоугольных импульсов); 2. модель линии связи (компонент TLine); 3. модель приёмника (любой цифровой элемент на ваш выбор). Резистор R2 (10 кОм) играет роль терминатора. Если его сопротивление равно волновому сопротивлению линии, отражения сигнала от него нет, и проявляется только чистое запаздывание сигнала. Буферный элемент в Micro-CAP служит для проверки различимости уровня сигнала. Он ожидает на входе уровень единицы, близкий к 3 В, а пороговое напряжение равно 1,4 В, причем нет «серой» области в его районе (напряжения выше 1,4 В элемент считает единицей, ниже - нулем). Резистор R1 (10 кОм) играет роль нагрузки для буферного элемента. 1. Определение связи между предельной длиной линии и длительностью фронта сигнала. 1.1 TIMING MODEL= D0_GATE Длительность фронта входного сигнала (τф), нс Предельная задержка в линии связи (TD), нс Предельная длина линии связи (Lпр = TD ∙ с), м 5 1.74 0,522 10 3.7 1,11 15 5.7 1,71 20 7.7 2,31 25 9.3 2,79 30 11.5 3,45 40 15.5 4,65 50 19.6 5,85 Осциллограммы: 1) τф = 5 нс 2) τф = 10 нс 3) τф = 15 нс 4) τф = 20 нс 5) τф = 25 нс 6) τф = 30 нс 7) τф = 40 нс 8) τф = 50 нс График зависимости Lпр от τф: Исходя из полученного графика, можно сделать предположение, что Lпр линейно зависит от τф , однако следует более детально изучить зависимость при малых τф Измерение коэффициента отражения Коэффициентом отражения kотр называется отношение амплитуды отражённого сигнала к амплитуде сигнала на выходе передатчика (генератор импульсов). Измерение коэффициента отражения Аналитическое выражение следующим образом: k отр для определения коэффициента отражения выглядит RН , где RН - сопротивление нагрузки, а - волновое сопротивление линии. RН В рамках выполнения данной лабораторной работы необходимо экспериментально подтвердить правильность данного аналитического выражения (рассмотреть значения сопротивления терминатора R2, равное, много больше, нулевое и меньше волнового сопротивления). Коэффициент отражения: K практ. RH ,Ом U(A),В U(B),В 50 3,3 3,3 100 3,3 4,3 0,31 0,33 250 3,3 5,35 0,63 0,65 500 3,3 6 0,81 0,81 1000 3,3 6,2 0,88 0,90 10000 3,3 6,46 0,96 0,98 100000 3,3 6,52 0,99 0,99 0 K теор 0 Теоретические результаты примерно равны практическим. Поэтому в рамках выполнения данной лабораторной работы подтверждено экспериментально правильность данного аналитического выражения. Вывод: При выполнении работы были изучены процессы распространения сигнала в линии передачи. Определена зависимость границы между короткой и длинной линией связи от фронта сигнала (линейная зависимость) и вычислен коэффициент отражения.