TDR, aneb k čemu je vlastně ten avalanche pulser

 Představte si, že máte nějaké vedení a pošlete do něj pulz. Pokud je vedení zatížené charakteristickou impedancí, potom tato zátěž pulz sežere a tím končí jeho krátký život. Pokud na konci nic není (nebo má zátěž větší impedanci než charakteristická impedance vedení), odrazí se (částečně se odrazí), no a pokud je na konci zkrat (a nebo zátěž s menší impedancí než je charakteristická vedení), odrazí se s opačnou polaritou. No a teď se na to podíváme v praxi. Nejprve samotný pulz.

Žlutá stopa jsou osciloskopem navzorkovaná data, hnědá stopa je average navzorkovaných dat.

Nyni máme připojeného cca půl metru koaxiálního kabelu bez zakončení. První kurzor ukazuje pulz na vstupu kabelu, druhý kurzor ukazuje jeho odraz. Je tedy vidět, že pulz proběhl přes vedení tam a zpět za 5.15ns, čili elektrické zpoždění kabelu bude poloviční, čili 2.575ns. To by při rychlosti světla odpovídalo vzdálenosti 0.7725m, no a my víme, že fyzická délka našeho kabelu je cca půl metru, čili koeficient zkrácení bude 0.65. Čili takto jde například změřit koeficient zkrácení koaxiálního kabelu, což se následně hodí při konstrukci různých propustí, filtrů, přizpůsobovacích vedení…

 

A takto to dopadne pokud konec kabelu zkratujeme. Signál se odrazí, ale s opačnou polaritou. 

 

A takto to vypadá, pokud zkrat nahradíme zátěží. Ta pulz sežere a nic nevrací. Když se podíváte na místo druhého kurzoru, pak je vidět, že tam končí nějaké lehké odrazy vlastního kabelu, které potom dále nejsou, ale v podstatě ten kabel se neprojevuje, čili je to stejné jakoby zátěž byla připojena přímo. Proto měl například koaxiální ethernetový kabel zakončen na obou koncích, v opačném případě by si tam nějaký kus dat mohl hrát ping-pong dokud by se neutlumil ztrátami ve vedení pod nějakou měřitelnou mez. 

 

No a takhle to dopadne, když za kabel spojkou připojím dalších cca 30cm stejného kabelu. Druhý kurzor označuje místo, odkud přicházel odražený pulz z konce prvního kabelu, nicméně nyni se odráží až z úplného konce, dráha, kterou urazí, je delší o ten druhý kabel, no a protože spojka je poměrně kvalitní, nevyprodukuje nějaký viditelný odraz.