báo cáo thí nghiệm siêu cao tần

Báo cáo thí nghiệm Siêu cao tần

Lab1: PHÂN TÍCH TÍN HIỆU TRONG MIỀN TẦN SỐ VÀ THỜI GIAN
1: Giới thiệu:
-Sử dụng phần mềm PSPICE để mô phỏng mạch phân tích tín hiệu trong miền tần số và
thời gian.

-Sơ đồ mạch như sau:
-Thực hiện mô phỏng mạch trên theo yêu cầu của bài thí nghiệm
1.2: Vẽ đồ thị:
Câu 1.9: Các thông số
a. Dòng và điện áp của nguồn

b. Dòng và điện áp của tải

c. 4 thông số phần thực , phần ảo, biên độ và pha của:
-2-


Báo cáo thí nghiệm Siêu cao tần

-Điện áp nguồn:

-3-


Báo cáo thí nghiệm Siêu cao tần

Dòng điện của nguồn

1.11: Đồ thị Bode của điện áp nguồn và tải:

a. Dải tần quét từ: 100MHz tới 10GHz

-Đồ thị Bode của Vsoure và Vload bằng cách vẽ 20*LOG10(điện áp )
-4-


Báo cáo thí nghiệm Siêu cao tần

b. Dải tần quét từ:100KHz tới 100MHz

1.12: Trong mạng thụ động này tại sao điện áp tải lại cao hơn điện áp nguồn?
Trảlời: Vì trong sơ đồ mạch này, tải không thuần trờ. Thành phần tải Z có gi á trị thay đổi
theo tần số nên giá trị tổng tải thay đổi theo tần số. Điều này dẫn tới sự thay đổi của hệ số
phản xạ tại tải. Ảnh hưởng của tín hiệu phản xạ từ tải về nguồn tăng theo tần số nên giá trị
điện áp tải cao hơn điện áp nguồn.
1.13: Thay nguồn AC bằng nguồn SIN
Đồ thị dạng song của điện áp nguồn và tải trong 5 chu kì song tại tần số 0,5GHz
f=0,5GHz  T=1/f=1/0.5*10^9=2ns
Bài thí nghiệm yêu cầu vẽ đồ thị điện áp nguồn và tải trong 5 chu kì song với tần số
0,5GHz thiết lập thời gian quét từ 0->10ns.

-5-


Báo cáo thí nghiệm Siêu cao tần

1.13: Với các giá trị đường truyền như ta đã chọn thì trễ pha là bao nhiêu độ ?
Trảlời: Ta có độ trễ của đường truyền là 1ns.
Chu kì tín hiệu là 2ns.
Trễ pha được tính theo công thức:

 Delay 

t Delay
TPeriod

LAB 2

 360  180

ĐƯỜNG TRUYỀN CƠ BẢN TRONG MIỀN TẦN SỐ

1.Giới thiệu:
-Nội dung: Sử dụng phần mềm PSPICE mô phỏng truyền sóng sin trên đường truyền không
tổn hao.
-Mục đích: Hiểu rõ hơn về quá trình phản xạ sóng trên đường truyền, so sánh kiểm chứng giữa
kết quả mô phỏng và kết quả tính toán theo giản đồ Smith.
2.1.Mô hình đường truyền cơ bản.
Có 1 mô hình đường truyền tổn hao cơ bản T, được xác định bởi một vài thông
số. Chúng ta cần xác định 2 thông số:
-Z0: Trở kháng đặc tính.
-TD: Thời gian trễ, là chiều dài của đường truyền trên đơn vị thời gian.
Chiều dài của đường truyền L có mối quan hệ với thời gian trễ thông qua phương trình sau:
L = UpTD
(2.1)
Với Up là vận tốc pha của sóng trên đường truyền.
Gọi L’ là điện cảm trên một đơn vị chiều dài, và C’ là điện dung trên một đơn vị
chiều dài, thì ta có :
(2.2)

-6-

Báo cáo thí nghiệm Siêu cao tần

(2.3)
2.1.1 : Cáp đồng trục
Cáp đồng trục RG-58, có trở kháng đặc tính Z0 = 50 Ω và vận tốc pha up = 2/3c.
(c là tốc độ ánh sáng, c = 3.10^8 m/s).
Câu hỏi 1:Đối với đường truyền trên thì điện cảm và điện dung trên một mét là
bao nhiêu?
Trả lời:Dựa vào cách tính trở kháng đặc tính Z0 và vận tốc pha up ở trên ta có:

Đối với cáp đồng trục có suy hao, các công thức sau đây thể hiện mối quan hệ giữa điện cảm
L’ và điện dung C’ với bán kính trong và bán kính ngoài của dây dẫn:
(2.4)

(2.5)

Câu hỏi 2: Cho cáp đồng trục cóµ=µ0 và ε = 3ε0. Tính b/a biết Z0=50Ω.
Trả lời:
Ta có:
Suy ra:
Vậy tỉ lệ

Câu hỏi 3: Trong câu hỏi 2, nếu b = 3mm thì a bằng bao nhiêu ?
Trả lời:
Từ kết quả câu hỏi 2 : b/a=4,233
Suy ra : a = b/4,233=3/4,233 = 0,709(mm)
2.2 : Mô phỏng đường truyền.
Sử dụng phần mềm PSPICE, vẽ sơ đồ mạch như hình :

-7-


Báo cáo thí nghiệm Siêu cao tần

Ta sẽ khảo sát một vài thông số đường truyền tại tần số 200Mhz.
Câu hỏi 4: Ở tần số 200Mhz, vận tốc pha Up=2/3 c thì độ dài bước sóng trên đường truyền là
bao nhiêu ?
Trả lời : Độ dài bước sóng
Câu hỏi 5: Tại độ dài bước sóng bằng λ/16 thì thời gian trễ TD là bao nhiêu?
Trả lời:
Ta có:
Sử dụng PSPICE để mô phỏng đáp ứng của đường truyền với các độ dài khác nhau, từ 0,
λ/16, 2λ/16, …, 15λ/16, λ.
Ta thấy rằng độ dài đường truyền L tỉ lệ bậc nhất với thời gian trễ TD theo công thức
TD 

L
L

up   f

hay L = TD . up (để ý trường hợp này up là hằng số)

Do đó nếu muốn khảo sát hàm Vinput (L) ta có thể khảo sát hàm Vinput ( TD)
Dùng Excel lập bảng giá trị điện áp – dòng điện tại Input và Load:
Câu hỏi 6: Sử dụng PSPICE, EXCEL, hay matlab để vẽ cường độ dòng điện tại ‘Input’ với chiều
dài đường truyền . Từ những giá trị điện áp trên đồ thị và phương trình :
VSWR= , xác định VSWR, và từ VSWR tính ||.

Trả lời:

-8-


Báo cáo thí nghiệm Siêu cao tần

Chạy mô phỏng , để vẽ đồ thị điện áp V input (TD) , chọn Trace / Add trace --> V(INPUT)

700mV

600mV

500mV

400mV

300mV

0

V(INPUT)

0.5n

1.0n

1.5n

2.0n

2.5n

3.0n

3.5n

4.0n

4.5n

5.0n

delay

Dùng Toggle cursor để đánh dấu Vmax và Vmin
Vmax = 666.667mV
Vmin = 333.333mV
VSWR 

Vmax
666, 667
=
= 2.
Vmin
333,333
1 


Để tính || ta suy ra từ công thức : VSWR  1 
||=

VSWR  1 2  1

 1/3 = 0.3333
VSWR  1 2  1

Câu hỏi 7: Sử dụng PSPICE, EXCEL, hay matlab để vẽ cường độ dòng điện tại ‘Input’ với chiều
dài đường truyền . Từ những giá trị điện áp trên đồ thị xác định VSWR, từ VSWR tính ||. VSWR
và || có giống nhau không?

Trả lời:
Đồ thị bên dưới là của Iinput theo TD

-9-


Báo cáo thí nghiệm Siêu cao tần

Dùng Toggle cursor để đánh dấu Imax và Imin
Imax = 13.333mA
Imin = 6.6667mA
VSWR 

||=

I max 13.333

 2

I min 6.6667

VSWR  1 2  1

 1/3 = 0.3333
VSWR  1 2  1

Nhận xét: VSWR và || tính bởi điện áp (câu hỏi 6) hay dòng điện (câu hỏi 7) đều ra kết
quả như nhau.
Câu hỏi 8:

Vẽ biên độ trở kháng tại “Input” với chiều dài đường truyền, sử dụng dữ liệu

thu thập được từ PSPICE. Vẽ phần thực và phần ảo của trở kháng sử dụng PSPICE.
Trả lời:

- 10 -


Báo cáo thí nghiệm Siêu cao tần

- Đồ thị độ lớn của trở kháng ngõ vào theo hàm của thời gian trễ TD

-Đồ thị phần thực của trở kháng ngõ vào theo hàm thời gian trễ TD

-Đồ thị phần ảo của trở kháng ngõ vào theo hàm thời gian trễ TD

- 11 -

Báo cáo thí nghiệm Siêu cao tần

Câu hỏi 9: Tính  và VSWR trực tiếp, sử dụng phương trình (2.6) và(2.7) bên dưới. Có
giống với kết quả đo được từ câu hỏi 6, 7 và 8 không?
VSWR 



1 
1 

(2.6)

ZL  Z0
ZL  Z0

(2.7)

Trả lời:



Z L  Z 0 0.001  50

 1/3
Z L  Z 0 0.001  50

VSWR 

1 

1 

=

11/ 3
=2
11/ 3

Kết quả tính theo công thức này hoàn toàn phù hợp với kết quả tính ở các câu hỏi 6,7,8.
Câu hỏi 10: Vẽ đồ thị biểu diễn quan hệ giữa cường độ điện áp và chiều dài đường truyền.
Khi chiều dài đường truyền thay đổi thì cường độ điện áp thay đổi như thế nào? Từ đó, bạn
có đánh giá gì về công suất nhận được tại tải khi độ dài đường truyền thay đổi .
Trả lời:
-Đồ thị điện áp trên tải:

- 12 -


Báo cáo thí nghiệm Siêu cao tần
666.6666877mV

666.6666837mV

666.6666797mV

666.6666757mV

666.6666717mV

666.6666680mV

0

V(LOAD)

0.5n

1.0n

1.5n

2.0n

2.5n

3.0n

3.5n

4.0n

4.5n

5.0n

delay

Ta thấy rằng điện áp trên tải thay đổi rất bé ( dưới 0.1 m V) , xem như là không đổi theo
chiều dài của đường truyền.
Từ đó nhận xét rằng: điện áp không đổi, tải không đổi, do đó công suất đưa đến trên tải

cũng sẽ không đổi , tức không phụ thuộc chiều dài đường truyền. Điều này hợp lí vì đường
truyền đang xét là không tổn hao
-Đồ thị công suất trên tải theo hàm của TD :

4.444444554mW

4.444444534mW

4.444444514mW

4.444444494mW

4.444444474mW

4.444444454mW
4.444444440mW

0

W(ZL)

0.5n

1.0n

1.5n

2.0n

2.5n

3.0n

3.5n

4.0n

4.5n

delay

Ta thấy công suất trên tải hầu như không đổi (thay đổi dưới 0.1 m W).
2.3: Ngắn mạch và quá tải trở kháng tải.
SPICE có một công cụ để quét tần số, nhưng không có trực tiếp quét chiều dài
của đường truyền. “electrical length” của một đường truyền bằng βl.
l 

2
2f
l
l

u p (2.8)

Vì vậy, việc thay đổi chiều dài đường truyền từ l đến 10l cũng giống như quét
- 13 -

5.0n

Báo cáo thí nghiệm Siêu cao tần

tần số từ 10f đến f. Hay nói cách khác, nếu chiều dài đường truyền bằng 1 λ tại tần số
chiều dài bằng 0.5 λ tại 0.5

thì

và 2 λ tại 2

Câu hỏi 11: Nếu ra có 1m cáp đồng trục như trong câu hỏi 4, tại tần số bao nhiêu thì chiều
dài bằng λ/2? Tại tần số bằng bao nhiêu thì ta có chiều dài bằng 2.5λ (chú ý ta không thay
đổi chiều dài vật lý của đường truyền , nó chỉ là “electrical length” như định nghĩa ở trên ).
Trả lời:
Cáp đồng trục trong câu hỏi 4 hoạt động ở tần số 200Mhz
Để “electrical length” của nó là λ/2 thì tần số sẽ là f/2 = 200/2 = 100Mhz
Để “electrical length” của nó là 2,5λ thì tần số sẽ là 2,5f = 2,5 . 200 = 500Mhz.
Sử dụng PSPICE mô phỏng, quét tần số từ 0.5 đến 2.5 lần bước sóng ( không thay đổi độ
dài đường truyền). Ta thay đổi tần số để đem lại kết quả như thay đổi độ dài đường truyền.

Sơ đồ mạch cho câu hỏi 13
Câu hỏi 12: Vẽ cường độ điện áp tại “Input” cho những chiều dài khác nhau ( nhớ rằng ta
chỉ điều chỉnh tần số) trên trục ngang. Có giống với đồ thị trong câu hỏi 6 không? Giá trị
VSWR bằng bao nhiêu? Thay tải 100 Ωbằng 25Ω
Trả lời:
Đồ thị độ lớn điện áp ngõ vào Input với dải tần từ 100Mhz tới 500Mhz

- 14 -


Báo cáo thí nghiệm Siêu cao tần

700mV

600mV

500mV

400mV

300mV
80MHz
120MHz
V(INPUT)

160MHz

200MHz

240MHz

280MHz

320MHz

360MHz

400MHz

440MHz

480MHz

520MHz

Frequency

Dùng chức năng Toggle cursor để đánh dấu lấy Vmax và Vmin
Vmax = 666,667mV
Vmin = 333,333mV
VSWR 

Vmax
666, 667
=
= 2.
Vmin
333,333

Thay đổi trở kháng tải từ 100 Ω về 25 Ω
Câu hỏi 13: Vẽ cường độ điện áp tại “Input”, và so sánh với trường hợp trước có tải bằng 100Ω.
Từ đồ thị, tìm giá trị VSWR? Thay tải bằng 0.001Ω , giống như ngắn mạch tải.

Trả lời:
Đồ thị độ lớn điện áp tại ngõ vào Input
700mV

600mV

500mV

400mV

300mV
80MHz
120MHz
V(INPUT)

160MHz

200MHz

240MHz

280MHz

Từ đồ thị thấy :
Vmax = 666,667mV
Vmin = 333,333mV
VSWR 

320MHz

Frequency

Vmax
666, 667
=
= 2.
Vmin
333,333

- 15 -

360MHz

400MHz

440MHz

480MHz

520MHz


Báo cáo thí nghiệm Siêu cao tần

Vậy VSWR trong hai trường hợp tải là 100Ω và 25Ω là như nhau.
Thử ngắn mạch phía tải bằng cách thay trở kháng tải bằng 0.001 Ω.
Câu hỏi 14: Vẽ cường độ điện áp tại “Input”. Từ đồ thị xác đinh VSWR. Từ phương trình
(2.6) và(2.7) tính giá trị VSWR. So sánh 2 kết quả với nhau. Thay tải bằng 1MΩ giống như
hở mạch tải. Chú ý ( trong PSPICE, MEG = “mega”, M = “milli”).
Trả lời:
Đồ thị độ lớn điện áp tại Input
1.0V

0.8V

0.6V

0.4V

0.2V

0V
80MHz
120MHz
V(INPUT)

160MHz

200MHz

240MHz

280MHz

320MHz

360MHz

400MHz

440MHz

480MHz

520MHz

Frequency

Từ đồ thị thấy :

Vmax = 1V
Vmin = 20uV
VSWR 

Vmax
1V
=
= 50000.
Vmin
20uV

Nếu tính theo công thức (2.6) và (2.7) thì:


Z L  Z 0 0.001  50

 1.
Z L  Z 0 0.001  50

VSWR 

1 
1 

=

11
�
11

Kết quả tính được theo công thức và theo đồ thị là phù hợp với nhau, có sai số là do quá
trình xấp xỉ tính toán gần đúng.
Thay thế tải bởi giá trị 1 MΩ để tạo trường hợp hở mạch
Câu hỏi 15: Vẽ cường độ điện áp tại “Input”.Từ đồ thị, xác định VSWR. Tính giá trị
VSWR từ phương trình (2.6) và (2.7),. So sánh 2 kết quả với nhau.
Trả lời:
Đồ thị độ lớn điện áp tại Input:
- 16 -


Báo cáo thí nghiệm Siêu cao tần
1.0V

0.8V

0.6V

0.4V

0.2V

0V
80MHz
120MHz
V(INPUT)

160MHz

200MHz

240MHz

280MHz

320MHz

360MHz

400MHz

440MHz

480MHz

520MHz

Frequency

Từ đồ thị thấy :
Vmax = 1V
Vmin = 93uV
VSWR 

Vmax
1V
=
= 50000= 10752
Vmin
93uV

Nếu tính theo công thức (2.6) và (2.7) thì:
Z L  Z 0 106  50


 0.9999
Z L  Z 0 106  50
VSWR 

1 
1 

=

1  0.9999
 19999
1  0.9999

Kết quả tính ra VSWR là rất lớn, có thể xem như �, còn chênh lệch trong 2 trường hợp
trên là do số điểm hữu hạn trên đồ thị (đồ thị không liên tục) và sai số do lấy gần đúng khi
tính toán. Điều quan trọng là VSWR có được rất lớn.

Lab 3: QUÁ ĐỘ TRÊN ĐƯỜNG TRUYỀN
3.1: Giới thiệu
- 17 -


Báo cáo thí nghiệm Siêu cao tần

Trong bài thí nghiệm trước chúng ta đã tập trung tìm hiểu về đường truyền không tổn
hao, thử nghiệm trong truyền sóng sin.

Quá trình này khảo sát trên thực tế khó và phức tạp hơn nhiều, trong bài TN số 2 này sẽ
khảo sát quá trình truyền với nguồn không phải sóng sin, và một số trường hợp tải không
thuần trở.
3.2: Tải thuần trở :
Dùng PSPICE khảo sát quá trình lan truyền của một xung trên đường truyền nối với tải
thuần trở.
3.2.1: Hàm bước nhảy,phối hợp trở kháng tải
Đầu tiên tạo một đường truyền có trở kháng đặc tính Z 0 = 50  , thời gian trễ TD = 25ns,
gắn với nguồn Thevenin 10u(t) , điện trở nguồn Rg = 50  . Phía tải có trở RL = 50  , chạy
mô phỏng.

Chú ý
tạo nguồn VPWL, để tạo giá trị 10 u(t) cho nguồn thì đặt các thông số:
V1=0, V2=10,

V3=10,

V4=0

T1=0, T2=0.001ns, T3=50ns T4=50.001ns .
Câu hỏi 1: Vẽ điện áp tại 2 điểm đầu cuối của đường truyền tong khoảng thời gian
t=0….50 ns . Sử dụng sự hiểu biết về “ bounce diagrams” , giải thích đồ thị .
Trả lời:
Đồ thị điện áp tại nguồn và tải:

- 18 -


Báo cáo thí nghiệm Siêu cao tần

Giải thích:
Ta tính điện áp tại tải theo lý thuyết:
Xét hệ số phản xạ tại nguồn và tải:
g 

L 

Rg  Z 0
Rg  Z 0



50  50
0
50  50

RL  Z 0 50  50

0
RL  Z 0 50  50

Do đó sẽ không có sóng phản xạ tại nguồn và tải, nên điện áp tại tải là:
VL 

Vg Z L
Rg  Z L



10.50

 5( V )
50  50
D

L

Sau thời gian trễ lan truyền của đường truyền T là 25ns thì V = 5V
Kết quả tính được và đồ thị mô phỏng hoàn toàn trùng khớp với nhau.

3.2.2: Hàm bước nhảy không phối hợp trở kháng:
Bây giờ thay đổi điện trở tải thành 20  .

- 19 -


Báo cáo thí nghiệm Siêu cao tần

Câu hỏi 2: Vẽ điện áp tại 2 điểm đầu cuối của đường truyền tong khoảng thời gian
t= 0….100 ns . Sử dụng sự hiểu biết về “ bounce diagrams” , giải thích đồ thị .
Trả lời:
Đồ thị điện áp tại nguồn và tải:

Giải thích:
Ta tính điện áp tại tải theo lý thuyết:
Xét hệ số phản xạ tại nguồn và tải:
g 

L 

Rg  Z 0

Rg  Z 0



50  50
0
50  50

RL  Z 0 20  50
3


RL  Z 0 20  50
7

Điện áp sóng tới đi vào đường truyền:


Vl 

Vg Z 0
Rg  Z 0



10.50
 5( V )
50  50

- 20 -

Báo cáo thí nghiệm Siêu cao tần

Tại t = TD = 25ns, sóng lan truyền đến tải z = l, mà hệ số phản xạ tại tải  L  

3
nên sẽ
7

xảy ra hiện tượng phản xạ sóng, biên độ sóng phản xạ :


Vl  L .Vl





15
(V )
7

Điện áp trên tải lúc này là tổng của hai sóng: sóng tới và sóng phản xạ




V L  Vl  Vl  5 

15 20

 2.86( V )
7
7

Tại t = 2TD = 50ns, sóng phản xạ đã lan truyền ngược trở lại về nguồn (z = 0), mà hệ số
phản xạ sóng tại nguồn

g  0 ,

tức sẽ không có sóng phản xạ lần 2 (từ nguồn phản xạ ra

lần nữa). Do đó, điện áp trên đường truyền ở phía nguồn là:




VS  Vl  Vl  5 

15 20

 2.86( V )
7
7

Do không có sóng phản xạ lần 2, nên sau các khoảng thời gian trễ nT D nữa thì VL và VS vẫn
giữ ở mức 2,86V.
Vậy sau 2TD = 50ns thì điện áp ở 2 đầu đường truyền xác lập ở 2,86V
Quan sát trên đồ thị thấy kết quả tính toán và đồ thị hoàn toàn phù hợp với nhau, sau 50ns

thì giá trị của Vsource và Vload là trùng nhau
3.2.3: Hàm bước nhảy không phối hợp trở kháng tải và nguồn :
Bây giờ thay đổi điện trở tải RL=20  , điện trở nguồn Rg=200  .

Câu hỏi 3: Vẽ điện áp tại 2 điểm đầu cuối của đường truyền tong khoảng thời gian
t= 0….300 ns . Sử dụng sự hiểu biết về “ bounce diagrams” , giải thích đồ thị .
Trả lời:
- 21 -


Báo cáo thí nghiệm Siêu cao tần

Đồ

thị

điện

áp

tại

nguồn

và

tải:

Giải thích:
Hệ số phản xạ sóng tại nguồn và tải:

g 

L 

Rg  Z 0
Rg  Z 0



200  50
 0.6
200  50

RL  Z 0 20  50
3


RL  Z 0 20  50
7

Điện áp sóng tới đi vào đường truyền (hướng về phía tải)
Vl  

Vg Z 0
Rg  Z 0



10.50
 2(V )

200  50

Tại t = TD = 25ns, sóng lan truyền đến tải z = l, mà hệ số phản xạ tại tải  L  

3
nên sẽ
7

xảy ra hiện tượng phản xạ sóng, biên độ sóng phản xạ :
6
Vl    L .Vl    (V ) �0,86(V )
7

Điện áp trên tải lúc này là tổng của hai sóng: sóng tới và sóng phản xạ
VL  Vl   Vl   2 

6 8
 �1,14(V )
7 7

Tại t = 2TD = 50ns, sóng phản xạ đã lan truyền ngược trở lại về nguồn (z = 0), mà hệ số


phản xạ sóng tại nguồn  g  0, 6 , do đó sẽ có sóng phản xạ V2  g Vl . Điện áp truyên

- 22 -


Báo cáo thí nghiệm Siêu cao tần

đường truyền ở phía nguồn lúc này là:
VS  Vl   Vl   V2   (1   L   L . g ).Vl   0.63(V )
3
7

Tại t = 3TD = 75ns, sóng lại lan truyền tới tải lần nữa z = l, do hệ số phản xạ  L   �0 ,
nên lại xảy ra phản xạ lần nữa.
Biên độ sóng phản xạ: V2   L .V2 
Tính được VL  0.85(V )
Quá trình phản xạ minh họa bởi:

Tiếp tục quá trình tính toán với t = 4TD , t = 5TD ...:
Với t = 4TD = 100ns:
VS = 0,98 (V)
VL = 0,85 (V)
Với t = 5TD = 125ns
VS = 0,98 (V)
VL = 0,92 (V)
Lần lượt tính với 6TD , 7TD , 8TD , 9TD
- 23 -


Báo cáo thí nghiệm Siêu cao tần

Cho đến t = 10TD = 250ns
VS = 0,911 (V)
VL = 0,909 (V)
Kết quả tính được và đồ thị gần như khớp với nhau, có sai số rất nhỏ.
Giá trị điện áp cuối cùng khi xác lập:
V 

Vg Z L
Rg  Z 0



10.20
 0.909( V )
200  20

Thời gian để đạt đến giá trị này khoảng 9TD đến 10TD .
3.2.4: Xung ngắn
Chia đường truyền trên thành 2 đường truyền nối tiếp, mỗi đường truyền có trở kháng đặc
tính 50  , nhưng thời gian trễ TD chỉ còn phân nửa, là 12,5ns. Tổng thời gian trễ lúc này
vẫn đảm bảo 25ns. Các giá trị điện trở Rg=200  RL=20  .
Chú ý tạo nguồn Vg lúc này là xung 10ns, nên phải tạo các thông số nguồn VPWL như sau:
T1=0, V1=0,
T2=0.001n, V2=10,
T3=10n, V3=10,
T4=10.001n, V4=0
Lúc này vg(t) = 10(u(t)- u(t-10ns))

Câu hỏi 4 : Vẽ điện áp tại nguồn, điểm giữa và tải của đường truyền trong khoảng thời
gian t=0….100 ns . Sử dụng . Sử dụng sự hiểu biết về “ bounce diagrams” , giải thích đồ
thị. Mất bao lâu để xung “ghót” ( là xung mà ta thấy được tại điểm giữa của đường truyền )
đến tải ? Độ lớn của xung “ghost” bằng bao nhiêu?
- 24 -


Báo cáo thí nghiệm Siêu cao tần

Trả lời:
- Đồ thị điện áp tại nguồn, tải và trung gian giữa 2 đường truyền

Tính các hệ số phản xạ:
Hệ số phản xạ sóng tại nguồn:
g 

Rg  Z 0
Rg  Z 0



200  50
 0.6
200  50

Hệ số phản xạ sóng tại tải:
L 

RL  Z 0 20  50
3


RL  Z 0 20  50
7

Điện áp sóng tới ( vào đường truyền đầu tiên ):


Vl 

Vg Z 0
Rg  Z 0



10.50
 2( V )
200  50

- 25 -


Báo cáo thí nghiệm Siêu cao tần

“Bounce diagram”
Tương tự như đã tính ở phần trước, ta có :
Với t = 0+ ns :
VS = 2 (V)
Vm = 0 (V)
VL = 0 (V)
Với t = TD / 2 = 12,5ns :
VS = 0 (V)
Vm = 2 (V)
VL = 0 (V)
Với t = TD = 25ns :
VS = 0 (V)
Vm = 0 (V)
VL = 1,14 (V)

Với t = 3TD / 2 = 37,5ns :
VS = 0 (V)
Vm = -0,86 (V)
VL = 0 (V)
- 26 -