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如何使用136来驱动长电缆

如何使用136来驱动长电缆

  • 分类:专家答疑
  • 作者:
  • 来源:
  • 发布时间:2018-03-15 00:00
  • 访问量:17

【概要描述】问题:我正在测量瞬态事件,需要使用非常长的电缆,从数据采集系统到信号调理器之间的电缆长度为152米。在这种条件下有可能得到有意义的数据吗?

如何使用136来驱动长电缆

【概要描述】问题:我正在测量瞬态事件,需要使用非常长的电缆,从数据采集系统到信号调理器之间的电缆长度为152米。在这种条件下有可能得到有意义的数据吗?

  • 分类:专家答疑
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问题

我正在测量瞬态事件,需要使用非常长的电缆,从数据采集系统到信号调理器之间的电缆长度为152米。在这种条件下有可能得到有意义的数据吗?

回答

我们经常碰到这种问题, 答案是可以的。我们要演示一个测试来确定使用长电缆时,它对136的输出信号的影响。测试需要使用以下设备:

  • 信号发生器
  • 2通道示波器
  • 测试有效值的电压表
  • 十进位电容箱
  • 15米的RG-58同轴电缆

ENDEVCO 136差分放大器

RG-58电缆的电容值为92 pF/米,所以使用了长度为15米的RG-58电缆。如果演示测试过程中需要的电缆长度超过15米,使用十进位电容箱模拟。现在需要使用电容箱模拟152米长的电缆。

图1所示为电缆长度和电容值的关系

电容值(pF

电缆长度(英寸)

电缆长度(米)

1500

50

15

6000

200

61

15000

500

152

18000

600

183

图1所示的电缆长度和电容值的关系是基于电缆的电容为30pF/foot(92pF/米)

为了建立一个基准线同时确定使用136驱动 15米电缆和152米电缆时分别的频率响应,这个演示测试需要使用正弦的输入信号。尽管规格书定义136在不使用低通滤波器的时候,它的最大频率响应带宽为50KHz。不过实际测试的这个136在驱动15米电缆时,它的频率响应可以高达125KHz。电缆没有连接任何电阻。

 

图2 136驱动50feet长电缆(蓝色)和500feet(红色)长电缆的频率幅值响应曲线。X轴为Hz,Y轴为mV.

频率响应曲线同时也可以提供其它信息,比如可以分析瞬态信号是否失真。瞬态信号通常包含了高频信号,因而观察如图3所示的方波时就可以发现带宽有限引起的失真。

图3 15KHz的输入信号连接200feet 电缆(6000pF)的输出结果。可以看到波形有一个圆角.

如图4所示,如果上升时间小于2.5µs,用户将看到因为震荡带来的一些过冲信号。

图4 当上升时间小于2.5µs时,会出现过冲现象,无论方波的频率是多少.

重复以上试验,但在输出端并联一个147ohm的电阻来缓和过冲/震荡现象(见图5),波形没有出现变形。电阻应该连接在数据采集系统输入端的中心导体和屏蔽线之间。

图5 和图4一样的试验,但是在输出端连接了一个147ohm的电阻.

以上信息只是提供一个指导方向,不代表任何设备指标。这些数据是随机选取的一台ENDEVCO 136测试结果。这是预期的结果,但是没有确认133也能得到类似的结果。典型的测试可能是瞬态事件测试,方波是一种有效的测试上升时间及高频带宽限制的方法。

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