Hallo Gonimax,
Du brauchst Dich nicht entschuldigen, es hat keinen Grund gegeben!
Du hast nur eine Aussage gemacht, mit der ich nicht einverstanden gewesen bin. Das ist alles. Man kann davon ausgehen, dass eine Kleinigkeit Rückfragen verusrsacht, deren korrekte Beantwortung wiederum die Glubwürdigkeit des Forums erhöht.
Zum Thema Reflexionen:
die Betrachtungstiefe kann selbstverständlich vergrößert werden (vielleicht hat jemand Lust dazu???), aber die ganze Geschichte darf trotzdem verkürzt werden ohne dennoch auf die Konsistenz des Inhaltes Einbüße zu erfahren.
Mann nehme doch an es wird versucht eine Quelle mit einer bestimmten Frequenz, mit einer Last zu verbinden. Es werden dazu eine Hinleitung und eine Rückleitung verwendet. Diese Konstelation besteht aus vielen Längsinduktivitäten + Ohmsche Widerstände (seriell) entlang der Leitung und aus vielen Kapazitäten zwischen den Leitungen. Im Sprachgebrauch wird dafür der sog. Belag verwendet. Wir wollen hier die Sache nicht verkomplizieren, denn die Idee ist wichtig. Im Ersatzschaltbild ergibt das im großen und ganzen eine Konstelation dargestellt als Quelle + L + R + C. Der wellenwiderstand ist als Wurzel (L/C) dargestellt. Man merkt die Ähnlichkeit mit der Resonaz eines LC-Kreises seriell geschaltet. Wir erinnern uns, dass bei der Resonaz, die Blindwiderstände gleich sind => XL = wL = XC = 1/WC (a se citi W = Omega). Daraus folgt mathematisch, dass W (wir wissen was W ist nicht wahr? W = 2 x Pi x Resonanzfrequenz) = 1/[Wurzel(LC)].
Wenn wir jetzt dieses W aus der Resonanzbedingung in die Formeln für die jeweiligen Blindwiderstände substituieren bekommen wir:
XL = WL = L x 1/[Wurzel(LC)] = Wurzel (L/C)
Und weil wir gesagt haben XL = WL = XC = 1/WC => XC = Wurzel (L/C)
Aha! Der Wellenwiderstand ist die spezifische Impedanz bei Resonanz. Was passiert, wenn nun die Schaltung keine Dämpfung hat? Bei Resonanz sind die Blindwiderstände gleich, die Spannungsabfälle darauf sind viel größer als die Spannung unserer Quelle und 180° Phasenverschoben. Der Kreis ist niederohmig und die einzige Strombremse wäre ein Widerstand in der Leitung. Der Spannungsabfall auf diesem Widerstand ist exakt gleich der Spannung unserer Quelle (die Spannungen der Blindwiderstände sind gleich und 180° phasenverschoben => sie heben sich gegenseitig auf). Wenn also die Frequenz der Quelle mit der Resonanzfrequenz des Kreises identisch sind, dann resoniert die Schaltung.
Jetzt stellen wir uns vor wir übertragen eine Frequenz via zwei Leitungen (Hin und zurück) an eine Last. Damit ist im Ersatzschaltbild die Signalquelle mit L + C seriell und die Last als parallel zu dem C zu sehen. Wir wissen, dass im Resonanzfall die Spannungen an L und C viel größer werden als die Spannung der Quelle. Aha, wenn also die Last einen ohmschen Widerstand besitzt, der viel größer als die Impedanz des Kondensators bei dieser Frequenz ist, und der Resonanzfall ist gegeben, dann "sieht" der Lastwiderstand "R" diese große Spannung auf "C" auch. Im Falle einer sog. Anpassung wird R = XC = XL gewählt. Damit wird die maximale Leistung übertragen. Da aber diese Resonanzüberhöhung der Spannung die Energie nicht liefern kann, wird deren Amplitude so zu sagen klein geklopft. Aha durch Anpassung verschwindet diese Überhöhung der jeweiligen Spannungen auf L und C.
Jetzt stellen wir uns vor die Quelle wäre ein Rechtecksignal. Dieses Rechteck ist auch nichts anderes als die Summe vieler Sinus-Signale mit Frequenzen als vielfaches der Frequenz unseres Rechtecksignals. Wenn jetzt die Verbindung Last-Quelle diese LC-Eigenschaft aufweist und die LC-Kombination auf einer dieser Frequenzen resoniert, dann besteht die Möglichkeit, dass die Last diese Amplitudenüberhöhung bei der Resonanzfrequenz erfährt (das Rechtecksignal auf der Last hat in der Summe der Sinussignale plötzlich eins dieser Sigale mit erhöhter Amplitude => verdrecktes Rechteck). Es sei denn die beschriebene Anpassung findet statt und der Lastwiderstand beträgt maximal R = Wurzel (L/C) => wie beschrieben wird die eine besagte Sinus zurückgepfiffen. Wenn das nicht der Fall ist, dann resoniert die Schaltung, die besagte Frequenz erfährt die Amplitudenüberhöhung und die ursprüngliche Summe der Sinussignale wird gestört. Das Rechtecksignal erscheint verdreckt!
Nun haben wir vor einen sog. Koppelkondensator ins Spiel zu bringen (jetzt kommen wir zu dem Punkt des Fragestellers!!!). Dieser Kondensator C2 wird seriell zu L der Leitung eingebracht (Leitung unterbrechen, C2 rein). Damit diese Sache Spaß macht MUSS dieser C2 die tiefste Frequenzkomponente des Rechtecksignals (die kleinste Frequenz aus der erwähnten Summe der Sinussignale, die das Rechteck ergeben) ohne Amplitudenverlust übertragen können. Kurz gesagt ist das ein viel größerer Kondensator als unser betrachtete Kondensator der Leitungen. Die neue Anpassungsbedingung lautet daher:
R_Last = Wurzel [L/(C_Leitung in Serie mit C2).
Diese neue Formel bedeutet eine Verkleinerung der Gesamtkapazität (zwei in Serie ergeben eine kleinere als die kleinste!) => das ergibt die Notwendigkeit eines größeren Wertes für R_Last bei Anpassung. Da aber die Bedingung lautet maximal Wurzel(L/C), decken wir mit der ursprünglichen Dimensionierung auch dise neue Situation ab. Das bedeutet der neue Kondensator wird keine Reflexionen verursachen. Man kann einen Fehler machen und einen Kondensator vorsehen, der so klein gewählt wird bis er sogar gleich oder auch kleiner als die Leitungskapazität ist (übertrieben dargestellt). In diesem Fall kommen aber verdreckte Signale zustande, weil untere Frequenzen herausgeschnitten werden und die restliche Summe der Sinuskomponenten nicht mehr das Rechtecksignal ergibt. Dagegen hilft keine Anpassung. C'est la vie!
So und jetzt was sind - "Überkopplungen: durch Gleichtaktschwankungen"???
Beinahe vergessen:
das Problem verstärkt sich, wenn die Flanke einen relativ langsamen Verlauf nimmt, also das "Durchfahren" von Low zu High (unsicherer/undefinierter Zustand)
Nein tut es nicht! In diesem Fall haben wir sowohl geradzahlige als auch ungeradzahlige Komponenten des Rechtecksignals. Wenn die Anpassung stattgefunden hat merken wir nichts unabhängig wie dicht oder nicht das Signalspektrum ist. Wenn die geradzahligen fehlen (sharfe Flanken) ist der Abstand zwischen zwei aufeinader folgenden Frequenzen nicht groß genug, dass die Resonanzfrequenz erfolgreich dazwichen liegen könnte