Um gerador de pulsos de impedância interna é conectado a um cabo coaxial de , e comprimento . Na terminação desse cabo coaxial está conectada uma carga resistiva . O gerador emite um pulso retangular de duração 100ns, amplitude de pico 100 V (incidente no cabo). Considere a linha sem perdas e não dispersiva, por simplicidade, e esboce graficamente a onda de tensão e de corrente resultantes na entrada do cabo.
Lembre que para uma carga resistiva em cabos sem dispersão o pulso refletido é dado simplesmente por , onde é o atraso devido à propagação do sinal na linha de transmissão.
Passo 1
O enunciado fala de um gerador de pulsos com impedância interna ligado a um cabo de impedância característica , fator de velocidade e comprimento , terminado em uma carga resistiva . Recebemos um pulso retangular de 100 ns de duração e 100 V de amplitude no gerador. O tema é reflexão em linha sem perdas e não dispersiva, e vamos precisar calcular os coeficientes de reflexão, o atraso de propagação e montar as tensões e correntes resultantes na entrada do cabo.
Passo 2
Primeiro, a velocidade de propagação é . O atraso de uma viagem só de ida é .
O coeficiente de reflexão na carga é . Na fonte temos , logo não há reflexão na fonte.
Passo 3
A amplitude do pulso incidente na linha, , sai do divisor de tensão entre e :
Esse pulso dura 100 ns em .
O pulso refletido na carga tem amplitude e aparece na entrada após duas viagens, isto é, com atraso de , durando também 100 ns.
Passo 4
A tensão na entrada do cabo é soma das ondas incidente e refletida:
Para temos
As formas de onda em V(0,t) e I(0,t) são as funções por partes acima e podem ser esboçadas com os degraus nos instantes 0,,50,,100,,150 ns conforme os valores calculados.