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测试平台上的阻抗测试方案测试丈量奢侈品市场和消费

发布时间:2020-02-15 13:37:51

测试平台上的阻抗测试方案 - 测试测量 - 电子工程

图2:正确安装SMA连接器(1,绿)和毛病安装SMA连接器(2,红)时RG 405同轴电缆的反射图。

只有传输路径上所有元件(不仅包括蚀刻线,而且包括电缆、连接器甚至集成电路中的终端电阻)都是阻抗匹配的,才能在发送器和接收器之间实现无反射的信号传输,从而得到最高的比特率。因此,在评估差分和单端线的信号完整性时阻抗控制是一个很重要的因素。

开发人员和制造商可以从大量不同类型的差分TDR系统(DTDR)中选择一种用于阻抗控制:从极具本钱效益的系统到特别昂贵的系统。一些着名的测量技术制造商提供高精度的高端TDR系统。这些系统可以在高速示波器领域找到,一般都结合了必要的附件,如(D)TDR探针。这些设备非常合适用来测量高达20Gbit/s及以上的传输系统。但是对高端装备制造商来讲,阻抗控制仿佛只是一个利基市场。因此他们不提供专用的工业化解决方案,潜伏用户在到达最终的“阻抗测量”目标之前很快会迷失在无数普通的射频测量技术当中。此外,由于其高性能和通用性,所有这些系统都属于高价格领域,这使得投资缺乏吸引力,特别是如果TDR不是持续使用时。

在工业和特殊产品测量技术领域可以发现一些通用性较低的TDR。在过去210年中这些领域已建立起了特定的标准程序。这些装备及相干软件针对丈量测试板阻抗进行了优化,在许多PCB制造商那里都有部署。但是,这些TDR不太适合用于PCB内部随机传输线的设计与测试,理由是缺少适合的探针——更糟糕的是——太慢的信号上升时间tr致使太小的信号带宽,继而只允许对最小长度约10cm的线进行表征。

作为第三个版本,还有“自我制作的”解决方案。这方面市场上有为数不多的极具本钱效益的(D)TDR装备。这样进一步购买组件(TDR探针和相位调剂电缆)一般就能满足技术上的先决条件。不过在这种情况下,必须在数据记录、误差减小、阻抗计算和结果归档等方面开发适合的软件,以便可以追问源自某个来源的解决方案终究并不具有更高的本钱效益和安全性。

Sequid GmbH公司最初开发太高分辨率和高精度的TDR系统,用于判断鱼肉的质量。在与德国PCB制造商Elekonta Marek GmbH的合作过程中,现有的基本技术进一步发展为很高性能的系统(Sequid DTDR-65),能够满足阻抗控制丈量的所有需求。这是一种高稳定的差分时域反射计,合适速率高达10Gbit/s的差分和单端传输线的阻抗测量。这类仪器具有65ps的阶跃信号发生器,因此支持对测试板和实际电路的高分辨率测量。另外,DTDR-65具有特别好的抖动性能(Jrms 500fs),而这类性能通常是高端装备才有的。

同时开发的软件解决方案能够让非射频专家也能顺利完成阻抗的丈量。这种解决方案不但包含基本功能(比如装备控制),还包括用于显示线路阻抗的直观可操作功能。容差模板使得做出通过/失败(PASS/FAIL)声明非常简单。下面介绍了一些简单的运用例子。

图3出现的是RG 405同轴电缆的反射图,其中的同轴电缆分别按照组装规范(1)和没有按照组装规范(2)装配了SMA连接器。两种RG 405电缆的线路阻抗Z0≈51.5Ω,连接器区域的过渡非常明显。在错误安装连接器的情况下,电容下落(朝低阻抗变形)是可见的。当外部和内部导体安装靠得太近时这类效应会频繁产生(也就是构建了一个电容)。

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