Kompendium > Wellenausbreitung auf verlustlosen Leitungen

Anschalten einer Rechteckimpulsspannung

Obige Betrachtungen zum Anschalten einer Gleichspannung ermöglichen auch, die Impulsausbreitung auf einer verlustlosen Leitung anzugeben.
Ein Rechteckimpuls z. B. besteht aus der Einschalt- und Ausschaltflanke sowie einem dazwischen liegendem Gleichspannungssignal.
Hat der Rechteckimpuls die Höhe U0 und die Breite tB, lautet die Spannungs- und Stromverteilung auf der Leitung bei Anpassung (η = 0):
(68)
(69)
Das sind die Gleichungen (56), (57), ergänzt um die Beziehungen der Abschaltflanke.
Bei η ≠ r0 ≠ 0 (Vielfachreflexion) folgen Spannungs- und Stromverteilung auf der Leitung aus den Gleichungen (61), (62),wiederum ergänzt um die Beziehungen der Abschaltflanke:
(70)
(71)
Es ergibt sich an jeder Stelle der Leitung eine komplexe Überlagerung hin- und rücklaufender Impulsanteile. Die Nachläufer überlagern sich bei Pulsfolgen mit geringen Pulsabständen mit den nächsten Pulsen. Unter Umständen müssen durch komplizierte Echolöschschaltungen Nachläufer ausgeblendet werden.
Durch reflexionsfreie Einspeisung (r0 = 0) werden Nachläufer am Ende der Leitung ausgeschlossen. Jedoch ist diese Einspeisung mit einem Verlust an Signalspannung am Anfang der Leitung verbunden gegenüber Spannungseinprägung (Ri → 0).

Mit der Experimentierumgebung „Anschalten einer Rechteckimpulsspannung“ können Sie für wählbare Reflexionsfaktoren und wählbare Impulsbreiten das Ausbreiten von Rechteckimpulsen auf der Leitung verfolgen und Oszillogramme für bestimmte Leitungspunkte analysieren.

Das Beispiel 2 demonstriert die Ausbreitung eines unsymmetrischen Impulses auf der Leitung