Merge branch 'main' of gitlab.hs-osnabrueck.de:get3-praktikum/get3-v5
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@@ -3,35 +3,35 @@
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Im Folgenden werden die Messungen der Signalreflexion bei Leerlauf, Kurzschluss und mit einem 50 \unit{\ohm} Widerstand grafisch dargestellt. Dazu wurden Messpunkte mit einem zweikanaligen Oszilloskop aufgenommen und im Anschluss mit Python grafisch dargestellt. Ein Funktionsgenerator liefert das gemessene Signal auf der Leitung. kannst du mir ein hab ich ja also jedes
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\begin{figure}[h]
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\begin{figure}[!ht]
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\centering
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\includegraphics[width=\textwidth,height=5cm]{../Messungen/Diagramme/2.1/Reflexion_bei_Leerlauf.png}
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\includegraphics[width=\textwidth]{../Messungen/Diagramme/2.1/Reflexion_bei_Leerlauf.png}
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\caption{Reflexion bei Leerlauf}
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\label{fig:abb1}
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\end{figure}
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Die Abbildung \ref{fig:abb1} zeigt eine Reflexion einer Signal-Welle auf einer Leitung mit einem offenen Ende. Am Leitungsende addieren sich die laufende und reflektierte Welle. Aus diesem Grund weist die Amplitude am Ende einen größeren Ausschlag auf.
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\begin{figure}[h]
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\begin{figure}[!ht]
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\centering
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\includegraphics[width=\textwidth,height=5cm]{../Messungen/Diagramme/2.1/ReflexionbeiKurzschluss.png}
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\includegraphics[width=\textwidth]{../Messungen/Diagramme/2.1/ReflexionbeiKurzschluss.png}
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\caption{Reflexion bei Kurzschluss}
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\label{fig:abb2}
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\end{figure}
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Bei der Reflexion mit einem kurzgeschlossenen Ende der Leitung ergibt sich ein Phasensprung der reflektierten Welle um $\pi$. Aus diesem Grund findet eine Auslöschung \ref{fig:abb2} der sich überlagernden Wellen statt.
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\begin{figure}[h]
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\\Bei der Reflexion mit einem kurzgeschlossenen Ende der Leitung ergibt sich ein Phasensprung der reflektierten Welle um $\pi$. Aus diesem Grund findet eine Auslöschung \ref{fig:abb2} der sich überlagernden Wellen statt.
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\begin{figure}[!ht]
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\centering
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\includegraphics[width=\textwidth,height=5cm]{../Messungen/Diagramme/2.1/Reflexion_mit_Endwiderstand.png}
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\includegraphics[width=\textwidth]{../Messungen/Diagramme/2.1/Reflexion_mit_Endwiderstand.png}
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\caption{Reflexion mit Endwiderstand}
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\label{fig:abb3}
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\end{figure}
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Bei der Reflexion des Signals mit einem 50 \unit{\ohm} Widerstand wird die Welle am Ende der Leitung nicht reflektiert. Demzufolge entspricht der Endwiderstand von 50 \unit{\ohm} der Impedanz der Signalleitung.
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Im Folgenden wird die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Signalwelle auf der Leitung berechnet. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit ergibt sich aus der verstrichenen Zeit und der dabei zurückgelegten Strecke. Es werden somit die Amplituden \ref{fig:abb1} betrachtet, vom Scheitelwert $t_1$ bis zum Scheitelwert $t_2$ verstreicht eine Zeit von $t = 50,04$ \unit{\ns}. Bei der Zeit $t$ handelt es sich um die Laufzeit des Signals. Die Leitungslänge beträgt $s = 10$ \unit{\meter} . Die Berechnung der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Signale auf der Leitung ergibt sich wie folgt:
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Im Folgenden wird die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Signalwelle auf der Leitung berechnet. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit ergibt sich aus der verstrichenen Zeit und der dabei zurückgelegten Strecke. Es werden somit die Amplituden \ref{fig:abb1} betrachtet, vom Scheitelwert $t_1$ bis zum Scheitelwert $t_2$ verstreicht eine Zeit von $\Delta t = 50,04$ \unit{\ns}. Bei der Zeit $t$ handelt es sich um die Laufzeit des Signals. Die Leitungslänge beträgt $s = 10$ \unit{\meter} . Die Berechnung der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Signale auf der Leitung ergibt sich wie folgt:
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\begin{equation}
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v = \frac{t}{s} = 199833,33 ~\unit[per-mode = fraction]{\kilo\meter\per\second}
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v = \frac{\Delta s}{\Delta t} = 199833,33 ~\unit[per-mode = fraction]{\kilo\meter\per\second}
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\end{equation}
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Die Signalausbreitung findet mit $3/4$ der Lichtgeschwindigkeit statt.
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@@ -1,4 +1,44 @@
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\subsection{Signalreflexion in Abhängigkeit vom Abschlusswiderstand}
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%\begin[tabular = |c|c|c|c|]{}{}{
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%}
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Dieser Abschnitt befasst sich mit der Berechnung des theoretisch und experimentell ermittelten Reflexionsfaktor $r$ der Leitung bei unterschiedlichen Endwiderständen.\\ Für die theoretische Berechnung des Reflexionsfaktors $r$ wird die folgende Formel angewandt:\\
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\begin{equation}
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r_{Theorie} = \frac{R - Z_0}{Z_0 + R}
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\end{equation}\\
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\raggedright
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Dabei entspricht $Z_0 = 50 ~\unit{\ohm}$ und $R$ dem jeweiligen Endwiderstand.\\
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\noindent
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Betrachtet man die experimentelle Ermittlung des Reflexionsfaktors, so lässt sich dieser wie folgt berechnen:\\
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\begin{equation}
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r_{Messung} = \frac{u_{2,max}(R)}{u_{2,max}(50 ~\unit{\ohm})}-1
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\end{equation}\\
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\vspace{\baselineskip} % Fügt einen zusätzlichen vertikalen Abstand ein
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\raggedright
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Die Messwerte und Berechnungen sind in der folgenden Tabelle \ref{table:1} aufgetragen.\\
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\begin{flushleft}
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\begin{minipage}{0.8\linewidth}
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\centering
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\begin{tabular}{|c|c|c|c|c|c|}
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\hline
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\multirow{1}{*}{$R\,[\unit{\ohm}]$}&
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\multirow{1}{*}{$u_{1max}\,[\unit{\volt}]$}&
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\multirow{1}{*}{$u_{2max}\,[\unit{\volt}]$}&
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\multirow{1}{*}{$u_{1max,reflektiert}\,[\unit{\volt}]$}&
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\multirow{1}{*}{$r(R)_{Theorie}$}&
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\multirow{1}{*}{$r(R)_{Messung}$}\\
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\hline
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$\infty$&\num{2.32}&\num{3.62}&\num{1.69}&\num{1}&\num{0,717}\\
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\num{100}&\num{2.32}&\num{2.49}&\num{0,530}&\num{0,333}&\num{0,181}\\
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\num{50}&\num{2.24}&\num{2.11}&\num{0,361}&\num{0}&\num{0}\\
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\num{10}&\num{2.24}&\num{1.69}&\num{-1,02}&\num{-0,666}&\num{-0,201}\\
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\num{0}&\num{2.35}&\num{0,215}&\num{-1,48}&\num{-1}&\num{-0.898}\\
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\hline
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\end{tabular}
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\captionof{table}{Theoretische und experimentelle Reflexionsfaktoren $r$}
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\label{table:1}
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\end{minipage}
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\end{flushleft}
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Zuerkennen ist, dass die experimentell ermittelten Werte teilweise stark von den Theorie-Werten abweichen. Dies lässt sich schätzungsweise auf Messfehler und -ungenauigkeiten durch das genutzte Messgerät zurückführen.
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@@ -1,3 +1,5 @@
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\subsection{Ermittlung der Signalverfälschung bei unterschiedlichen Abschlusswiderständen}
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Hall dies ist ein Test
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Hall dies ist ein Test
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Ich mache probleme
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Binary file not shown.
@@ -9,7 +9,7 @@
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\usepackage{caption} % Für Bildbeschriftung
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\usepackage{titling} % Für Titel
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\usepackage{datetime} % Für das Datum
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\usepackage{hyperref}
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\usepackage{hyperref}
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\usepackage[figure]{hypcap}
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\usepackage[utf8]{inputenc}
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\usepackage[ngerman]{babel}
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@@ -17,6 +17,12 @@
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\usepackage{amsmath}
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\usepackage{csvsimple}
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%Zum Zusammenfügen von Spalten in tabular
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\usepackage{multirow}
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% Setzen der Einrückung von neuen Paragraphen auf Null
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\setlength{\parindent}{0pt}
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\newdateformat{mydate}{\THEDAY.\ \monthname[\THEMONTH], \THEYEAR} % Datum im gewünschten Format
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\captionsetup[figure]{font={scriptsize, it}}
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Binary file not shown.
Reference in New Issue
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