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