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      TDR分辨率

      来源:一博自媒体 时间:2016-3-7 类别:微信自媒体

      文 | 王锐  一博科技高速先生团队队员   阻抗序列文章

       

      在日常的生活工作中,有很多测试测量的工具,比如测量长度的尺子,计量时间的钟表等等,谈到测试测量工具的时候,分辨率是关键指标之一,比如尺子的分辨率是1mm,时钟的分辨率是秒。所谓分辨率就是测试测量工具能测量的最小单位。尺子和钟表很容易得知分辨率大小,那TDR的分辨率怎样来确定呢?


      TDR产生一个快速脉冲边沿,入射到待测器件中,通过采样反射波来测量特征阻抗,而产生的快速脉冲边沿本身有一个上升时间,上升时间在待测器件上对应的电气长度对于TDR来说是一个模糊区域,该区域内,TDR仪器不能准确测出待测器件的特征阻抗。所以,TDR上升时间是TDR分辨率的主要影响因素之一,除了上升时间,TDR分辨率还和待测器件的介电常数有关。具体关系如下: ,其中C是光速, 是待测器件的有效介电常数,Tr是TDR的上升时间,L是TDR的分辨率。


      当待测器件的电气长度大于分辨率L时,该器件的特征阻抗就可以被TDR测得。


      如果TDR的分辨率不足,会给测试结果带来什么样的影响呢?


      图(1)和图(2)是同一个通孔,TDR上升时间分别设置40ps、100ps的阻抗测试结果:

      TDR上升时间为40ps的阻抗测试结果

       图(1) TDR上升时间为40ps的阻抗测试结果

      TDR上升时间为100ps的阻抗测试结果


      图(2) TDR上升时间为100ps的阻抗测试结果

      TDR上升时间设置40ps时,阻抗为43ohm;TDR上升时间设置100ps时,阻抗为47ohm。所以当TDR的分辨率不足时,可能无法反应某些细微结构的特征阻抗值。
      那是不是就是把TDR上升时间设置越小越好呢?


      我们测试阻抗的目的是为了反映信号在通道中传输时所感受到的阻抗,不同的信号速率,上升沿也会不同,自然对同一个通道感受到的阻抗也会不同。比如上述例子,1Gbps的信号上升沿大概为100ps,感受到的阻抗约为47ohm;8Gbps的信号,上升沿大概40ps,感受到的阻抗约为43ohm。所以,使用TDR测试通道阻抗时,合适的TDR上升时间设置要与信号的上升时间相匹配。


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