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Sequid TDR在物联网设备中PCB阻抗测试的应用

2017-03-18 06:43:17

在现代电子线路设计当中,愈来愈多的软线路板(FPC)及高速线路板(PCB)被利用到物联网的通讯及复杂电子装备中,如WIFI装备、蓝牙及相干无线终端装备等。而对这些装备来讲,信号的完全性变得非常重要,特别是线路板的阻抗对信号完全性起到了相当重要的作用。

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Sequid TDR作为专业的线路板阻抗丈量工具具有优越的性能,抖动Jrms<500fs的差分阶跃信号源,物理上升时间<65ps,Sequid独有的仿真算法,能通过算法计算出上升时间不同上升时间的阻抗差别,最小算法上升时间可达25ps,这完全可以测试距离非常短的高速线路。由于距离越短的线路测试的误差会越大,通过精确的校准给线路做补偿是非常必要的,Sequid的TDR有带有精准的补偿功能,通过open、short及负载的校准,让连接位置及线路消耗得到了很好的补偿。如图1及图2的对照可以明显看出做了补偿与未作补偿的测试会有明显的区分,校准后的测试由于做了相干补偿,测试阻抗曲线较图1有明显的变化,丈量值更趋近于真实值。

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  图1:未校准                                             图2:校准后

Sequid的具有多种不同类型的探头,差分、单端可调及不可调间距的要求都能满足。为了让大家更清楚了解DTDR⑹5的丈量的特点,我们用Sequid 18G SDTP-P可调差分探头对用于物联网装备的2cm左右长的FPC(如图3)线路进行了阻抗及其他相干参数的分析,将SDTP-P间距调成0.1mm对红色指出线路进行丈量。

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图3:2cm长FPC

分别测出两个丈量结果,从图4丈量结果中我们可以看到,Sequid的TDR具有类似采样示波器功能的实时波形,那可以让研发型的客户实时了解接触部位时域反射信号的变化或探头是不是接触良好。同时,在结果丈量波形里,可以根据产品的规格要求设定起始(可选择时间或距离,距离的准确性与相干参数设置有关系)及阻抗公差范围,明显看出两块FPC长度的差距(大约0.3cm)及阻抗值,软件将同时提供每一个测试样品的最大、最小及平均值。

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图4:FPC 丈量结果

阻抗测试的模板可以根据PCB上线路特性来自动生成阻抗随时间变化的自定义模板,如图5所示,这样可以准确的对特殊PCB走线的好坏进行判断及检测,如PCB板上的线圈电路的短路、断路等。

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图5:自定义非规则模板

Sequid的TDR有单端STDR65及差分DTDR65,除以上阻抗测试相干功能,可选择基于频率的介电常数测试功能用于PCB Test Coupons的介电常数测试,也能够选择S11及VSWR的测试功能用于物联网装备中天线的测试,这些测试的介绍将在以后的利用文章中逐一推出。

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