作者:
yeahbo (MSA-0011[Bst]PLAN303E)
2014-10-19 02:17:52魯蛇我來稍微解釋一下，何謂「特徵阻抗」（Characteristic impedance）
要詳細解釋的話，需要講到大量電磁學的理論
不過應該大多數的人都會看不懂，然後直接 END
我是希望可以用很簡略的文字讓各位有個概略的認識...
各位應該有聽過「電生磁，磁生電」吧？（如果連這都沒聽過我就無能為力了）
經過許多偉大的科學家的研究，發現變動的電場可以感應出磁場，反之亦然
然後馬克斯威爾提出了電磁波的概念
不斷變化的電場可以感應出不斷變化的磁場，變成波動的形式存在
然後因為電場和磁場的互相感應，所以兩者的波型要一樣
而電場和磁場的振幅的比值 則會是一個固定值（這個值會跟空間結構和材料有關）
而 導線上傳送的電壓和電流 和 電磁波的電場和磁場 其實是一體的兩面
所以導線上傳送的 電壓波 和 電流波 的 振幅的比值 也會是一個固定值
這個值就是「特徵阻抗」（Characteristic impedance）
來舉個簡單的例子
Ro RL
┌﹌──────────────﹌┐
○ │
├────────────────┤
▼ ▼
這是一個傳輸線的略圖，然後我們假設這條傳輸線的特徵阻抗是 Rc
─┐
└→
Ro RL
┌﹌──────────────﹌┐
V○ │
├────────────────┤
▼ ▼
一開始我們從源頭打入 V 的電壓，同時伴隨的電流是 V/Rc
────────────────┐
└→
┌─
←┘
Ro RL
┌﹌──────────────﹌┐
V○ │
├────────────────┤
▼ ▼
當這個電壓跑到 RL 的時候，因為阻抗不匹配，會產生反射波
這個反射波的量必須符合邊界條件，使得 RL 身上的電壓電流必須符合歐姆定律
所以 RL 身上的 總電壓/總電流 = ( V→ + V← )/( I→ + I← ) = RL
───────────────────┐
└→
┌────────────────
←┘
Ro RL
┌﹌──────────────﹌┐
V○ │
├────────────────┤
▼ ▼
等到反射波跑回到源頭的時候，電壓電流就穩定下來，然後就回到直流下的電阻分壓
直流的時候，導線本身的電阻通常會低到可以忽略
如果是更複雜的電路架構，就會有更複雜的穿透和反射，甚至會有多次來回反射
導線裡面傳遞的電壓波和電流波就是電磁波的一種
所以他們的傳遞速度差不多就是光速，一公尺長的導線不用一奈秒就可以跑完
所以導線內的這些穿透反射的現象，大概幾到幾十奈秒就會穩定下來
但是會不會有影響，就要看實際狀況和需求而定
所以做個結論
導線上傳送的 電壓波 和 電流波 的 振幅的比值 就是「特徵阻抗」
但是導線本身的電阻是極低的...
這樣各位有稍微的瞭解了嗎？
作者:
yys310 (有水當思無水之苦)
2014-10-19 02:45:00原來振幅比值才是重點 之前看到的文件焦好像都放在RLC上推推推
作者:
ang728 (要耍厨你還嫩的很)
2014-10-19 03:48:00推繪圖w
作者:
izaka (虫二)
2014-10-19 04:01:00學習了 ^^/
RLC meter 也可以量到啊，只是他的價格科科安捷倫好像改名字了，這幾周要收一台機器，到時候來玩
作者: A9943212 2014-10-19 10:29:00
學習了 大推~~
作者:
gameguy (gameguy號：)
2014-10-19 10:52:00困中之困 我路人我旁邊路過的，哈哈
作者:
yeahbo (MSA-0011[Bst]PLAN303E)
2014-10-19 11:46:00RLC meter 量到的阻抗不是特徵阻抗啊～
作者:
odanaga (PixiyON)
2014-10-19 12:40:00快推不然人家以為我看不懂QQ
小聲地說一下，如果1m 用1ns 的時間的話，就超越相對論極限了
作者:
yys310 (有水當思無水之苦)
2014-10-19 20:15:003C產品 想想也是理所當然的
作者:
yeahbo (MSA-0011[Bst]PLAN303E)
2014-10-19 20:31:00糟糕我說錯了，比較實際的數字應該是 1/(1.5*10^8)大約是 7ns 跑一公尺（大概是因為深夜又喝了啤酒的關係）至於要怎麼量特徵阻抗，第一篇的推文裡面有一個答案 XD
我一直在失智，是 LCR meter 啦 XDDD高頻的就叫做網路分析儀，其實原理basetnoaprhg;gbah4r5
作者:
yys310 (有水當思無水之苦)
2014-10-19 21:19:00查克羅里士亂入
作者:
Dopin (ats.twbbs.org)
2014-10-19 22:54:00你竟然出手了 XDDDDD
100 kHz 開路量一次、短路量一次，Z 值相乘開根號phase 相加除以2，越接近0；特徵阻抗越接近正確值不過線要弄得很長就是，原理bn4n4ia;ifd0bahghtnalogi再講下去擋人財路。
作者:
yys310 (有水當思無水之苦)
2014-10-19 23:26:00想太多
作者:
yeahbo (MSA-0011[Bst]PLAN303E)
2014-10-20 00:06:00假設光速算10^8 m/s，100 kHz的波長是一公里耶，用這頻率量特徵阻抗很不實際...
作者:
ck0611 (玄夜)
2014-10-20 02:01:00專業推
作者:
yeahbo (MSA-0011[Bst]PLAN303E)
2014-10-20 02:13:00對了，想當然特徵阻抗也是會隨頻率改變的啦～
等等，這樣不就表示特徵阻抗其實是很簡化的算法因為不知道他到底是從幾次諧波的相加
作者:
yamatai (迴避性人格障礙症)
2014-10-20 21:01:00所以的確也有人認為不需要理會同軸線的阻抗規範因為變數太多 根本不可能做到
作者:
yeahbo (MSA-0011[Bst]PLAN303E)
2014-10-20 22:38:00特徵阻抗沒考慮協波不協波啊～ 應該這樣說，任何一個單頻電磁波（電壓波和電流波必須視為一體的兩面）待在一條傳輸線上的時候，會看到一個特徵阻抗嗯... 再修正說法，一條傳輸線上傳遞某單頻電磁波的時候，其電壓波和電流波的振幅比值會被限制在一個特定的值，就是特徵阻抗... 當然不同頻率的電磁波被限定的值會不一樣
所以不要去討論就好了啊 XDDDD我自己覺得越討論我越無知，還是不要出來獻醜好了如果材質不會影響，那網路線貓5貓6貓7是研發心酸的嗎
是說，數位訊號傳輸方波的話，為什麼測試是用sine 波?感覺有點奇怪
作者:
yys310 (有水當思無水之苦)
2014-10-21 00:00:00CAT7還沒被承認吧
考慮波長跟同軸線長度的話，SPDIF傳輸速率也才幾MHz以1公尺同軸線來說，一個位元波長約同軸線的百倍左右換句話說即使阻抗沒有匹配應該也是影響高低電壓轉換的那個瞬間而已，基本上不會影響訊號接收吧...在這條同軸線上根本看不到一個完整波形...如果說同軸線會影響聲音，關鍵在於那個轉換的瞬間?
作者:
yeahbo (MSA-0011[Bst]PLAN303E)
2014-10-21 01:33:00因為阻抗不匹配的話，會有多重反射搞爛01轉換的邊緣啊～然後就會增加jitter XD用sine波測試是為了看傳輸線的各種特性，因為波動方程式的通解就是弦波，然後線性方程不同頻率是互相獨立的，所以只要討論各個單頻率下的特性，不過也是有在討論非線性的，那又是另外一個故事了... 然後討論數位訊號傳輸的時候，會看眼圖，這也是量測jitter的最直接的方法