TDR (时域反射计)测量传输延时
tdr测量计算公式
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tdr测量计算公式
TDR测量计算公式是在时域反射(TDR)测量中用于计算反射点位置和反射系数的公式。
TDR技术广泛应用于电信、电子和通信领域中,用于测量和定位导线或传输线上的故障。
TDR测量计算公式主要包括两个重要参数:传播速度和时延。
传播速度是信号在传导介质中传播的速度,常用波速表示。
时延是信号从发射到反射返回所需的时间。
在TDR测量中,采用以下公式计算反射点的位置(D)和反射系数(Γ):
D = (v * t)/2
Γ = (R - Z0) / (R + Z0)
其中,D表示反射点距离测量起始点的位置;v表示传播速度;t表示信号的往返时间;Γ表示反射系数;R表示反射点的特性阻抗;Z0表示传输线的特性阻抗。
根据以上公式,我们可以通过测量信号的往返时间和传播速度,得出反射点的位置和反射系数。
测量起始点到反射点的距离可以通过将传播速度和往返时间相乘再除以2来计算。
反射系数用于衡量反射点与传输线之间的匹配程度,计算方法是将反射点的特性阻抗与传输线的特性阻抗相减后再除以它们的和。
TDR测量计算公式为我们提供了在测量中得出反射点位置和反射系数的重要工具。
通过准确计算这些参数,我们能够更好地诊断和定位传输线上的故障,确保通信和电信系统的稳定性和可靠性。
TDR测试原理及测试方法
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TDR测试原理及测试方法TDR(Time Domain Reflectometry)是一种利用时间域反射原理进行测量和分析的技术。
它可以用于测试电缆、光纤、导线和其他传输线的长度和故障位置的测量和定位。
本文将介绍TDR的测试原理和常用的测试方法。
TDR的测试原理:TDR利用脉冲信号在传输线上传播后反射回来的方式来测量和分析传输线的特性。
当测试脉冲信号被发送到传输线上时,如果传输线中存在任何异常,如开路、短路、电容、电感、故障等,脉冲信号会由于信号的传播速度不一致产生反射。
TDR测量的基本思想是测量传输线上脉冲信号的传播时间和反射幅度,并通过分析脉冲信号的时间和幅度变化来判断传输线的长度、故障位置以及故障类型。
当脉冲信号从传输线的开路端口发出后,如果传输线上存在短路或开路故障,反射信号会立即返回。
通过测量脉冲信号从发射端到反射端的时间差,可以计算出传输线的长度。
同时,通过分析反射信号的幅度变化,可以判断传输线上的故障类型,如短路、开路、电容或电感。
TDR的测试方法:1.单点TDR测试法:单点TDR测试法是最常用的TDR测试方法之一、它适用于测试传输线的长度和故障位置。
测试时,只需将TDR测试装置的正负端口分别连接到传输线的两端,在TDR测试装置上设置合适的测试参数,发送脉冲信号,然后测量反射信号的时间和幅度。
2.双点TDR测试法:双点TDR测试法是一种高精度的测试方法,适用于测量非常短的传输线长度和高精度的故障定位。
它通过在传输线上加入反射比较点来实现。
测试时,将TDR测试装置的一个端口连接到传输线的起点,另一个端口连接到传输线的终点,并在传输线上插入一个移动导频器。
测试过程中,移动导频器的位置会不断改变,然后根据测量到的反射信号的时间和幅度来计算出传输线的长度和故障位置。
3.耦合TDR测试法:耦合TDR测试法是一种常用的用于测试电缆中间接头的方法。
测试时,将TDR的正端口连接到一个中间接头,负端口连接到电缆的起点或终点,然后发送脉冲信号进行测量。
TDR测试简介解析
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第二部分 TDR在电线电缆测量中的应用
TDR測量內容 特性阻抗 (Impedance) 延時 (Delay) 延時差 (Skew) 串音 (Crosstalk) 上升时间(Rise-Time)
特性阻抗(Impedance)
1. 差模阻抗(Differential Mode Impedance )
EOS=Extended Over Stress 增強式过载
TDR采样头损坏前后对比
静电及TDR模块的保护
1. 正规可靠的测试室设计 ; 2. 合理有效的接地; 3. 实验室合适的温度和湿度; 4. 合理有效的等离子风机; 5. 静电只能有效的预防而无法完全消除;
小结
1. 由于TDR采样头无保护电路,故输入电压仅仅3V就可超出 其设计极限,从而损坏采样头,而大多数静电都已大大 超出在此范围;
TDR仪器的基本构成
TDR系统主要由阶跃信号源及高速采样头组成 ; 其中,阶跃信号源的上升时间决定分辨阻抗不连续点的能 力;高速采样头决定阻抗变化位置的准确性。
如何计算阻抗值
从以上公式可知,由于入射电压为已知,故只要测量出反 射点的电压值,就可计算出反射系数ρ值;而仪器的输出 阻抗Z0 一般都是已知,这样就可以计算出反射点的阻抗值Z 值。
3. 匹配负载(Load)模型
电压与时间变化示意图
反射系统与时间变化示意图
阻抗与时间变化示意图
TDR测量阻抗不连续点示意图
TDR仪器时域传模式原理
TDT=Time Domain Transmission
原理: 信号通过近端采样头发出信号,利用另
外一个采样头在远端获取并测量电压脉冲值; TDT与TDR最大的区别是:其一,TDT必须采 用两个采样头;其二,TDT信号走过的路径是 TDR信号的一半;
TDR测试原理范文
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TDR测试原理范文TDR测试是一种用来测量电缆或其他导线的长度、故障位置和故障类型的常用方法。
TDR(Time Domain Reflectometry,时域反射测量)是通过发送一个脉冲信号来测量电缆上的反射信号,并根据反射信号的时间和幅度差异来获得有关电缆状态的信息。
下面将详细阐述TDR测试的原理。
1.原理概述:TDR测量原理基于时延故障诊断技术,它使用时域反射信号来确定电缆上的故障位置。
TDR测试仪器发射一个短脉冲信号至被测导线中,从而产生一个脉冲信号,脉冲信号在导线中沿着两个方向传播。
当脉冲信号遇到电缆末端或者故障点时会发生反射,这些反射信号通过接收系统捕获,并利用它们的时间和幅度差异来确定导线上的故障位置。
2.测量距离:3.故障位置:当脉冲信号遇到导线的末端或者导线上的故障时,会发生反射。
通过接收这些反射信号的时间和幅度差异,可以确定导线上故障位置。
当脉冲信号到达故障点时,将会发生一个反射信号,此时仪器会记录下反射信号的来回时间,并根据信号的传播速度计算出故障点与测试点之间的距离。
4.故障类型:除了测量长度和位置,TDR还可以帮助确定故障的类型。
根据故障类型,反射信号的幅度和形状会发生变化。
导线上的常见故障类型包括短路、断路、电缆接头不良、阻抗不匹配等。
通过观察反射信号的形状和幅度变化,可以推测出导线上的故障类型。
5.TDR测试实施:-设置TDR测试仪器的参数,如测试范围、脉冲宽度、采样率等。
-连接TDR测试仪器和被测导线,并确保连接正确、稳定。
-发送脉冲信号至被测导线中,并接收反射信号。
-观察反射信号的形状和幅度,分析故障位置和故障类型。
6.注意事项:在进行TDR测试时,需要注意以下几点:-测试仪器的参数设置应根据被测导线的特性进行调整,以获得准确的测量结果。
-测试仪器和被测导线之间的连接应牢固可靠,避免接触不良或者断开。
-在分析反射信号时,需要考虑信号的衰减和干扰,以准确判断故障位置和类型。
TDR和SET2DIL测试教程
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TDR和SET2DIL测试教程TDR(Time Domain Reflectometry)和SET2DIL(Stuck-at Fault Equivalent Threshold to determine Indefinite Literal)是两种常用的测试方法,用于检测数字电路中潜在的故障。
本教程将介绍这两种测试方法的原理和操作步骤。
一、TDR测试原理及操作步骤1.原理:TDR测试利用反射信号来检测数字电路中的故障,通过发送短脉冲信号并测量反射信号的时间来确定信号在电路中扩散的速度和故障点的位置。
2.操作步骤:(1)连接TDR测试仪和数字电路,确保连接正确并稳定。
(2)设置TDR测试仪的参数,包括发送脉冲宽度、采样率等。
(3)发送脉冲信号并记录反射信号的时间和幅度信息。
(4)分析反射信号的图像,确定可能的故障点。
(5)修复或替换故障点,并重新进行TDR测试,直到所有故障点被排除。
二、SET2DIL测试原理及操作步骤1.原理:SET2DIL测试是一种基于故障模拟器的测试方法,通过将潜在的故障点模拟为“卡住”或“漂移”的故障状态,并测量相应的逻辑值来确定故障点的位置。
2.操作步骤:(1)连接SET2DIL测试设备和数字电路,确保连接正确并稳定。
(2)设置故障模拟器的参数,包括故障类型、阈值等。
(3)对数字电路进行SET2DIL测试,并记录测试结果。
(4)根据测试结果确定故障点的位置,并修复或替换故障点。
(5)反复进行SET2DIL测试,直到所有故障点被排除。
总结:TDR和SET2DIL是两种常用的数字电路测试方法,能够有效地检测和排除潜在的故障点。
通过本教程的介绍,希望能够帮助使用者更好地理解这两种测试方法的原理和操作步骤,从而提高数字电路的可靠性和稳定性。
时域反射仪tdr原理 -回复
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时域反射仪tdr原理-回复时域反射仪(Time Domain Reflectometer,TDR)是一种电子测试仪器,用于测量电缆、导线、传输线等的长度、故障点、阻抗、耦合等参数。
它利用脉冲信号在传输线上的传播时间和反射信号的强度来分析被测线路的物理特性。
本文将详细介绍时域反射仪的工作原理及其应用。
1. 时域反射仪的基本原理时域反射仪的工作原理基于电磁波在传输线上的传播延迟和反射现象。
当TDR发送脉冲信号到被测线路上时,该信号会在传输线上传播,并在遇到不同阻抗变化处发生反射。
这些反射信号会返回到TDR并转化为电压信号。
通过测量脉冲信号的传播时间和反射信号的强度,可以得到线路上的物理参数,包括线路长度、耦合、开路、短路、阻抗匹配等。
2. 时域反射仪的工作流程时域反射仪的工作流程可以分为以下几个步骤:- 发送脉冲信号:TDR会向被测线路发送一个脉冲信号,该信号的幅度和宽度可以根据测量需求进行调整。
- 接收反射信号:被测线路上发生的反射会回到TDR,并被接收为电压信号。
这些反射信号的幅度和时间信息会用于后续分析。
- 数据处理:TDR会将接收到的反射信号与发送信号进行比较,通过分析差异来确定线路上的特征。
根据反射信号的相对时间来计算反射点的距离,并根据反射信号的幅度来评估线路上的问题,例如故障点、阻抗不匹配等。
- 结果显示:TDR会将处理后的数据转化为图像或数值,并在显示屏上呈现出来。
通常,曲线图会显示出线路上的各个反射点以及它们的强度信息,以方便用户进行分析。
3. 时域反射仪的应用领域时域反射仪广泛应用于电信、电力、交通、航空航天等领域,用于测试和维护各种导线、电缆、传输线等。
以下是一些常见的应用领域和具体案例:- 电信领域:用于测试光纤通信线路中的断点、损耗和故障等。
- 电力领域:用于测试输电线路中的接地故障点、绝缘破损等,以保障电网的安全运行。
- 交通领域:用于测试铁路信号线路、道路照明电缆等的连通性和故障点。
tdr测试原理
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tdr测试原理TD-R (Time-Domain Reflectometry) 测试原理引言:TD-R (Time-Domain Reflectometry) 是一种广泛应用于电信、电力和计算机网络中的测试原理。
通过使用短脉冲信号在传输线上传输并测量反射波形,可以准确测量信号的时延和反射系数。
本文将介绍TD-R 测试的原理、应用和优点。
1. TD-R测试原理TD-R测试的核心原理是基于时域反射信号的测量。
TD-R发送一个短脉冲信号到测试线上,然后测量从线路末端反射回来的反射波形。
该反射波形的特征包含了线路的特性,包括任何可能的断路、短路或其他问题。
2. TD-R测试应用2.1 电信行业在电信行业中,TD-R测试被广泛用于光纤和铜线缆的故障检测和定位。
通过测量线路的反射波形,可以准确确定故障的位置,提高维修效率。
此外,TD-R测试还可用于光纤和铜线缆的端口质量评估以及网络工程师的项目验证。
2.2 电力行业在电力行业中,TD-R测试可用于定位输电和配电线路中的故障和损耗。
通过测量线路的反射波形,可以确定导线的连接问题,例如高阻抗、接触问题等。
此外,TD-R测试还可用于测量电缆长度、确定信号波速和衰减等。
2.3 计算机网络在计算机网络中,TD-R测试常用于局域网(LAN)和广域网(WAN)中的电缆故障诊断。
通过测量线路的反射波形,可以快速确定故障点,例如断路、短路和插头问题。
此外,TD-R测试还可用于评估网络质量,并帮助确定网络拓扑结构和电缆布线。
3. TD-R测试的优点3.1 高精度测量TD-R测试可以提供高精度的时延和反射系数测量,帮助用户准确定位和解决线路中的问题。
3.2 高效快速TD-R测试使用短脉冲信号,测试时间短,能够快速识别故障点,并提高故障处理的效率。
3.3 非侵入性TD-R测试非常便捷,无需对线路进行任何干扰或破坏,可在线路正常工作时进行测试。
结论:TD-R测试原理基于时域反射信号的测量,广泛应用于电信、电力和计算机网络等领域。
tdr 原理
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tdr 原理
TDR(Time Domain Reflectometry,时域反射测量)是一种用于测量传输线路或导体上异常点的电子测试技术。
TDR的原理基于测量信号在传输线上传播时发生反射的时间和幅度变化。
TDR使用短脉冲信号来激发传输线路或导体,在信号通过传输线上传播的过程中,会遇到各种阻抗变化、开路、短路、故障等,这些异常点会导致信号发生反射。
TDR测量设备通过测量反射信号的时间延迟和幅度变化,可以定位并识别传输线路或导体上的异常点。
TDR的测量原理可以简单描述为以下几个步骤:
1. 发送脉冲信号:TDR测量设备发送一个短脉冲信号到传输线路或导体上。
2. 监测反射信号:当脉冲信号遇到异常点时,部分信号会被反射回来。
TDR测量设备会监测这些反射信号。
3. 计算时间延迟:TDR测量设备记录发射信号和反射信号之间的时间差,这个时间差即为信号从发射点到达反射点的传播时间。
4. 分析幅度变化:TDR测量设备还会测量反射信号的幅度变化,通过分析幅度的变化可以判断异常点的性质,比如开路、短路或阻抗不匹配等。
5. 显示结果:TDR测量设备会将测量结果以波形图或数据图的形式显示出来,可以通过分析波形图来判断传输线路或导体上的异常点的具体位置和性质。
总的来说,TDR利用短脉冲信号测量传输线路或导体上的反射信号的时间延迟和幅度变化,从而实现对异常点的检测和定位。
这种原理使得TDR成为了一种广泛应用于电信、电力、物联网等领域的诊断工具。
tdr使用方法(一)
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tdr使用方法(一)TDR使用方法介绍TDR(Time Domain Reflectometry)是一种测量电线中信号传输速度或定位电线中的故障的方法。
它通过发送电脉冲并测量反射信号的时间来确定电线长度或定位故障位置。
TDR仪器TDR仪器是用于执行TDR测量工作的设备。
它主要由以下几个部分组成: - 发射器:用于发送电脉冲 - 接收器:用于接收反射信号- 显示屏:用于显示测量结果该仪器通常具有简单易用的操作界面和多种测量选项。
TDR测量方法TDR测量方法分为以下几个步骤:步骤一:连接仪器将TDR仪器的发射器端连接到待测电线的起始端,接收器端连接到电线的终止端。
确保连接稳固。
步骤二:设置参数在TDR仪器的操作界面上设置以下参数: - 脉冲宽度:调整脉冲宽度以适应待测电线长度,一般情况下,较长的电线需要更宽的脉冲宽度。
- 触发方式:选择触发方式,可以是手动触发或自动触发。
- 采样率:设置采样率以获取更精确的测量结果。
步骤三:执行测量点击TDR仪器的“开始测量”按钮,仪器将发送电脉冲并记录反射信号。
步骤四:分析结果TDR仪器将反射信号转换为长度或故障位置的数据,并在显示屏上显示出来。
根据显示的数据,可以判断电线的长度或故障位置。
TDR应用领域TDR技术广泛应用于以下领域: - 电力工程:用于定位电力线路中的短路或断线等故障。
- 通信工程:用于定位通信线路中的信号损失或传输延迟。
- 电子领域:用于测试电路板上的信号传输速度或检测中断。
总结TDR是一种可靠且有效的测量方法,具有广泛的应用领域。
通过正确设置参数和执行测量步骤,可以快速准确地测量电线长度或定位故障位置。
TDR测量原理与应用
![TDR测量原理与应用](https://img.taocdn.com/s3/m/8692bc5ec4da50e2524de518964bcf84b8d52d54.png)
TDR测量原理与应用TDR(时域反射)测量是一种常用的电磁测量方法,它基于电磁波在传输线上的传播速度,测量传输线上的反射信号来推断传输线的距离、阻抗匹配、信号变形等。
TDR测量通常使用的是矩形脉冲信号,这种信号包含了各种频率的频率成分,可以很好地反映出传输线上的频率响应特性。
当脉冲信号被施加到传输线上时,它会沿着传输线传播。
当遇到传输线特性的改变,如阻抗不匹配、信号变形、开路、短路等,部分信号会反射回来。
通过测量这些反射信号的波形和幅度,可以得到传输线上的故障位置、阻抗匹配情况等信息。
1.传输线故障定位:通过测量传输线上的反射信号,可以准确地定位传输线上的开路、短路等故障点。
这对于电信、电力等领域的故障诊断和维修非常重要。
2.传输线阻抗匹配:传输线的阻抗匹配问题会导致信号的反射和衰减,影响信号的传输质量。
通过TDR测量,可以得到传输线上的阻抗变化情况,从而进行相应的阻抗匹配调整,提高信号的传输效果。
3.传输线长度测量:通过测量反射信号的延迟时间,可以精确测量传输线的长度。
这对于布线设计、电缆敷设等方面非常重要。
4.信号变形分析:随着信号在传输线上传播,信号的形状会发生变化。
通过分析反射信号的波形,可以了解信号在传输线上的变形情况,进而优化传输线设计,提高信号质量。
5.电磁兼容性分析:电磁兼容性问题是现代电子设备设计中需要关注的重要问题。
通过TDR测量,可以对传输线上的电磁辐射和敏感度进行评估,进而优化设计,提高系统的抗干扰能力。
总的来说,TDR测量是一种常用的电磁测量方法,通过测量反射信号的波形和幅度,可以对传输线上的故障位置、阻抗匹配情况、长度以及信号变形等进行准确分析和判断。
这对于电信、电力、电子设备等领域的设计、维修和故障诊断具有重要意义。
tdr测试的原理及方法介绍
![tdr测试的原理及方法介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/42aa54acec3a87c24028c4d4.png)
tdr测试的原理及方法介绍TDR概述TDR是多个英文单词的缩写,包括:Time-Domain Reflectometry—时域反射技术,一种对反射波进行分析的遥控测量技术,在遥控位置掌握被测量物件的状况。
TDR主要由三部分构成:快沿信号发生器,采样示波器和探头系统。
TDR测试原理及测试方法随着数字电路工作速度得提高,PCB板上信号的传输速率也越来越高,如PCI-Express的信号速率已经达到2.5Gb/s,SATA的信号速率已经达到3Gb/s,新的标准如PCI-Express II、XAUI、10G以太网的工作速率更高。
随着数据速率的提高,信号的上升时间会更快。
当快上升沿的信号在电路板上遇到一个阻抗不连续点时就会产生更大的反射,这些信号的反射会改变信号的形状,因此线路阻抗是影响信号完整性的一个关键因素。
对于高速电路板来说,很重要的一点就是要保证在信号传输路径上阻抗的连续性,从而避免信号产生大的反射。
相应的,对于测试来说也需要测试高速电路板的信号传输路径上阻抗的变化情况并分析问题原因,从而更好地定位问题,例如PCI-Express和SATA等标准都需要精确测量传输线路的阻抗。
下表是SATA对于系统内连接的电缆和连接器的阻抗和衰减的要求:要进行阻抗测试,一个快捷有效地方法就是TDR(时域反射计)方法。
TDR的工作原理是基于传输线理论,工作方式有点象雷达。
如下图所示,当有一个阶跃脉冲加到被测线路上,在阻抗不连续点就会产生反射,已知源阻抗Z0,则根据反射系数ρ就可以计算出被测点阻抗ZL的大小。
最简单的TDR测量配置是在宽带示波器的模块中增加一个阶跃脉冲发生器。
阶跃脉冲发生器发出一个快上升沿的阶跃脉冲,同时接收模块采集反射信号的时域波形。
如果被测件的阻抗是连续的,则信号没有反射,如果有阻抗的变化,就会有信号反射回来。
根据反射回波的时间可以判断阻抗不连续点距接收端的距离,根据反射回来的幅度可以判断相应点的阻抗变化。
tdr标准
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tdr标准
TDR(Time Domain Reflectometry,时域反射计)是一种
用于测量导线或传输线上信号传输特性的测试方法。
它通
过发送一个短脉冲信号到被测导线上,并测量反射信号的
时间和幅度来分析导线上的电气特性。
TDR测试通常包括以下步骤:
1. 准备测试仪器:选择合适的TDR设备,并确保其与被测
导线连接良好。
2. 设置测试参数:根据被测导线的特性,设置TDR设备的
测试参数,如脉冲宽度、采样率和测试范围等。
3. 发送测试信号:TDR设备发送一个短脉冲信号到被测导
线上。
4. 接收反射信号:TDR设备接收被测导线上的反射信号,
并记录下其时间和幅度。
5. 分析测试结果:根据接收到的反射信号,通过分析时间
和幅度的变化,可以得出导线上的电气特性,如阻抗、长
度和故障位置等。
TDR测试的标准通常包括以下要求:
1. 精确性:TDR设备应具有高精度的时间和幅度测量能力,以确保测试结果的准确性。
2. 分辨率:TDR设备应具有足够的分辨率,能够检测到导线上微小的变化和故障。
3. 响应时间:TDR设备应具有快速的响应时间,能够在较短的时间内完成测试,并显示结果。
4. 可靠性:TDR设备应具有稳定可靠的性能,能够在不同环境条件下进行准确的测试。
5. 用户友好性:TDR设备应具有简单易用的操作界面,用户能够方便地设置参数、执行测试和分析结果。
总之,TDR测试标准要求设备具有高精度、高分辨率、快速响应、稳定可靠和用户友好等特性,以确保对导线或传输线上信号传输特性的准确测量和分析。
线材测试方法
![线材测试方法](https://img.taocdn.com/s3/m/d1d2723167ec102de2bd8997.png)
TDR测试原理及测试方法--BJLK1、TDR的作用和工作原理随着数字电路工作速度得提高,PCB板上信号的传输速率也越来越高,如PCI-Express的信号速率已经达到2.5Gb/s,SATA的信号速率已经达到3Gb/s,新的标准如PCI-Express II、XAUI、10G以太网的工作速率更高。
随着数据速率的提高,信号的上升时间会更快。
当快上升沿的信号在电路板上遇到一个阻抗不连续点时就会产生更大的反射,这些信号的反射会改变信号的形状,因此线路阻抗是影响信号完整性的一个关键因素。
对于高速电路板来说,很重要的一点就是要保证在信号传输路径上阻抗的连续性,从而避免信号产生大的反射。
相应的,对于测试来说也需要测试高速电路板的信号传输路径上阻抗的变化情况并分析问题原因,从而更好地定位问题,例如PCI-Express和SATA等标准都需要精确测量传输线路的阻抗。
下表是SATA对于系统内连接的电缆和连接器的阻抗和衰减的要求:要进行阻抗测试,一个快捷有效地方法就是TDR(时域反射计)方法。
TDR的工作原理是基于传输线理论,工作方式有点象雷达。
如下图所示,当有一个阶跃脉冲加到被测线路上,在阻抗不连续点就会产生反射,已知源阻抗Z0,则根据反射系数ρ就可以计算出被测点阻抗ZL的大小。
最简单的TDR测量配置是在宽带示波器的模块中增加一个阶跃脉冲发生器。
阶跃脉冲发生器发出一个快上升沿的阶跃脉冲,同时接收模块采集反射信号的时域波形。
如果被测件的阻抗是连续的,则信号没有反射,如果有阻抗的变化,就会有信号反射回来。
根据反射回波的时间可以判断阻抗不连续点距接收端的距离,根据反射回来的幅度可以判断相应点的阻抗变化。
下图是TDR的工作方式和对一个被测件的TDR波形。
TDR通常显示反射和阻抗变化情抗,TDT(时域传输)通常显示传输延迟。
器件或者通道的阻抗不连续会导致传输信号失真,因此TDR/TDT 是增强信号完整性的重要工具。
多年以来,Agilent86100系列Infiniium DCA 主机和54754A差分TDR模块的强大组合为TDR/TDT测量提供了卓越的解决方案。
TDR (时域反射计)测量传输延时
![TDR (时域反射计)测量传输延时](https://img.taocdn.com/s3/m/71b98834ee06eff9aef80787.png)
利用TDR (时域反射计)测量传输延时Samtec连接器完整的信号来源开关,电源限时折扣最低45折每天新产品时刻新体验ARM Cortex-M3内核微控制器最新电子元器件资料免费下载完整的15A开关模式电源首款面向小型化定向照明应用代替摘要:随着时钟速率的提高,利用高速示波器有源探头测量延时的传统方法很难获得准确结果。
这些探头成为高速信号通路的一部分,并造成被测信号的失真,引入误差。
探头还必须直接置于器件引脚,以消除PCB (印刷电路板)引线长度产生的延时误差,满足探头位置的这一要求是困难而复杂的过程。
本文介绍了如何利用TDR (时域反射计)测量降低探头误差的方法,有助于提高传输延时测量精度。
分析方法本文基于以下三个前提:1.利用TDR (时域反射计)减小探头误差。
TDR通常用来测量信号通路长度与阻抗变化的关系。
TDR 也是测量传输延2.时的重要工具。
2.避免直接探测。
由于加载的原因,有源探头会使测量变得复杂,并引入误差。
3.利用一个实例演示这一方法。
本文将以MAX9979为例,该芯片为高速引脚电子电路,适合于ATE 系统。
芯片内部集成了双路高速驱动器、有源负载以及工作在1Gbps以上的窗比较器。
此处介绍的方法适用于任何高速器件。
TDR原理TDR测试方法中,沿信号通路传输高速信号边沿,并观察其反射信号。
反射能够说明信号通路的阻抗以及阻抗变化时信号延时的变化,TDR测试的简单示意图如图1所示:图1. TDR原理,TDR测量基于反射系数ρ,其中ρ = (VREFLECTED/VINCIDENT)。
最终,ZO = ρ ×(1 + ρ)/(1 - ρ)。
从图1可以得到两个重要概念:1.TDLY是我们将要测量的PCB (印刷电路板)引线延时。
2.ZO是被测PCB引线的阻抗。
仪器和*估板为了测量纳秒级的延时,需要非常快的脉冲发生器、高速示波器以及高速探头。
我们也可以利用具有TDR测量功能的Tektronix? 8000 (图2)系列示波器(TDS8000、CSA8000或CSA8200),配合80E04 TDR 采样模块使用。
E5071C网分仪关于TDR与阻抗测试的使用说明
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E5071C网分仪关于TDR与阻抗测试的使用说明一、TDR测试(时域反射测试)TDR是一种用于检测导线、线路或器件上的反射信号的技术。
借助TDR功能,E5071C网分仪可以测量和分析信号在测试物件或传输线路上的传播和反射特性。
以下是TDR测试的使用步骤:1.确保E5071C网分仪已正确连接到测试物件或传输线路上,并确认线路接口和连接线的质量良好。
2.打开E5071C网分仪,选择正确的测试频率和测试模式。
通常,在TDR测试中,选择时域扫描模式。
3.设置测试参数。
这包括设置测试延迟(测试的起点),测试时间,以及设置滤波器。
根据具体的测试需求,可以根据测试物件的长度和复杂性来调整这些参数。
4.开始测试。
在E5071C网分仪上点击“开始测试”按钮,网分仪将发送电磁波信号到测试物件或传输线路上,并记录反射信号的幅度和时间信息。
5.分析测试结果。
E5071C网分仪将自动生成时域反射图谱,显示反射信号的强度和时间信息。
通过分析反射信号的特性,可以评估测试物件或线路的质量和性能。
6.执行必要的校准和修正。
在TDR测试中,校准非常重要。
通过校准可以消除测试系统和测试线路带来的误差和不确定性。
校准可以采用开路、短路和负载校准等方法。
文件导出等。
根据具体需求,可以将测试结果导出到计算机进行后续分析和处理。
二、阻抗测试阻抗测试是通过测量电路或器件的输入和输出阻抗来评估其性能和匹配性。
E5071C网分仪可以用于高精度的阻抗测试。
以下是阻抗测试的使用步骤:1.确保E5071C网分仪已正确连接到待测电路或器件上,并确认连接线和接口质量良好。
2.打开E5071C网分仪,选择测试频率和测试模式。
通常,在阻抗测试中,选择频域扫描模式。
3.设置测试参数。
包括测试频率范围、扫描步骤和测试功率等。
4.开始测试。
在E5071C网分仪上点击“开始测试”按钮,网分仪将按照设定的测试参数对待测电路或器件进行扫描。
5.分析测试结果。
E5071C网分仪将自动生成阻抗图谱,显示待测电路或器件的输入和输出阻抗。
利用时域反射计测量传输延时
![利用时域反射计测量传输延时](https://img.taocdn.com/s3/m/a0701f9edd88d0d233d46aa0.png)
Ke r s:t y wo d i - o i e e tme e y r p g t n e a me d ma n r f co t r ;p o a ai d ly l o
测 量 精度 。
关 键 词 :时 域 反 射 计 ;传 输 延 时
中 图 分 类 号 :T 0 N7 7 文 献 标 识 码 :A
P o a ain d ly me s r me t sn r p g t ea a u e n s u ig TDR o
Be n r Hy a d r ad ln
d m nt t h w t s T R (m — o an r etm tr)mesrm ns t mii z rbn l r a d ipoe te ac rc f e os a o o ue D re t e d m i e co ee i l f y aue et o nmi po ig e os n m rv h cuay o e T
e o i h— p e o cl s o e o o ti c u ae e u t .T e e r b s e o p r f t e h g d t h g s e d s i o c p s t b a n a c r t r s l l s h s p o e b c me a a t o h ih—s e d i n l ah n d so p e sg a p t a d i r tt t e sg a en me s r d,t u ito u i g ro s h p o e s s b lc d ie t o e ie p n o r mo e d ly e r r h in lb ig au e h s n r d cn e r r .T e r b s mu t a o e p a e d r cl n d vc i s t e v ea ro s l y
硬件测试中的高速信号与时钟测试技术
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硬件测试中的高速信号与时钟测试技术高速信号与时钟在硬件设计中起着至关重要的作用,因此在硬件测试过程中需要采用一些专门的技术来确保其质量和可靠性。
本文将介绍一些常用的高速信号与时钟测试技术,以帮助工程师们更好地进行硬件测试。
一、高速信号测试技术1. 信号完整性测试信号完整性测试是用于评估信号在传输过程中的质量和准确性的一种测试技术。
它可以检测到信号的衰减、延迟、波形失真等问题,帮助工程师确定信号传输的最大速率和最佳参数设置。
在进行信号完整性测试时,常用的方法包括时域反射技术(TDR)和频域反射技术(FDR)。
TDR可以通过测量信号在传输线上的反射来判断线路的损耗和延迟情况,而FDR则可以通过检测信号的频谱来评估信号的失真情况。
2. 眼图测试眼图是一种以眼形图案显示信号质量的测试方法。
它可以通过在显示设备上绘制出接收到的信号波形的形状来评估信号的稳定性和准确性。
在进行眼图测试时,需要使用专门的仪器来采集和分析信号波形。
通过评估眼图的打开度、噪音水平、边缘速率等参数,工程师们可以判断信号传输的质量,从而进行合适的调整和优化。
3. 串扰测试在高速信号传输中,串扰是一种常见的问题。
它指的是在多个信号线路之间相互干扰,导致信号失真或者传输错误。
为了确保高速信号的质量,工程师们需要进行串扰测试来评估并解决潜在的串扰问题。
串扰测试通常需要使用专门的仪器和软件来模拟和分析信号的传播过程。
通过测量信号之间的传播路径和干扰程度,工程师们可以确定信号线路的布局和设计是否满足要求,并采取相应的措施进行改进。
二、时钟测试技术1. 时钟相位噪声测试时钟相位噪声是指时钟信号的相位偏移和波动。
它可以是由于时钟源、传输线路、器件本身等因素引起的,对系统性能和稳定性有着重要影响。
在时钟相位噪声测试中,常用的方法包括频谱分析和相位噪声测量。
频谱分析可以通过测量时钟信号的频谱来评估相位噪声的特性,而相位噪声测量则可以直接测量时钟信号的相位偏移和波动。
tdr测量原理
![tdr测量原理](https://img.taocdn.com/s3/m/6fcaaf1cef06eff9aef8941ea76e58fafab04566.png)
tdr测量原理
TDR测量原理是Time Domain Reflectometry的缩写,它是一种利用时域反射原理进行测量的技术。
它是在特定时间段内向光纤中发出一个脉冲信号,然后以类似于声波反射的方式检测反射回来的信号,根据反射回来的信号,计算出光纤段中各处变化情况,从而进行诊断和定位损伤。
TDR测量原理吹可以用来测量光纤或者其他材料的长度、直径和介电常数等物理参数。
它主要依赖于脉冲的传播时间,可以根据设备测出的时间差来计算出介质中传播速度或介电常数。
另外,TDR测量原理还可以用来检测光纤的损伤情况,当电子脉冲通过损伤的光纤时,穿过损伤处的电子传播速度会发生变化,导致反射出的脉冲波形有明显的变化,非常适合定位损伤处在光纤中的位置。
此外,TDR测量原理还可以用来检测接头处的状况,因为接头处反射率也会随着位置变化而发生变化,可以给出接头处的定位信息。
总之,TDR测量原理是一种重要的测试技术,用于检测光纤的长度、直径和介电常数,以及检测光纤的损伤情况和接头的定位信息。
它不仅可以提升网络的安全性,而且由于其精确、快捷等优点,深受客户的好评。
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利用TDR (时域反射计)测量传输延时Samtec连接器完整的信号来源开关,电源限时折扣最低45折每天新产品时刻新体验ARM Cortex-M3内核微控制器最新电子元器件资料免费下载完整的15A开关模式电源首款面向小型化定向照明应用代替摘要:随着时钟速率的提高,利用高速示波器有源探头测量延时的传统方法很难获得准确结果。
这些探头成为高速信号通路的一部分,并造成被测信号的失真,引入误差。
探头还必须直接置于器件引脚,以消除PCB (印刷电路板)引线长度产生的延时误差,满足探头位置的这一要求是困难而复杂的过程。
本文介绍了如何利用TDR (时域反射计)测量降低探头误差的方法,有助于提高传输延时测量精度。
分析方法本文基于以下三个前提:1.利用TDR (时域反射计)减小探头误差。
TDR通常用来测量信号通路长度与阻抗变化的关系。
TDR 也是测量传输延2.时的重要工具。
2.避免直接探测。
由于加载的原因,有源探头会使测量变得复杂,并引入误差。
3.利用一个实例演示这一方法。
本文将以MAX9979为例,该芯片为高速引脚电子电路,适合于ATE 系统。
芯片内部集成了双路高速驱动器、有源负载以及工作在1Gbps以上的窗比较器。
此处介绍的方法适用于任何高速器件。
TDR原理TDR测试方法中,沿信号通路传输高速信号边沿,并观察其反射信号。
反射能够说明信号通路的阻抗以及阻抗变化时信号延时的变化,TDR测试的简单示意图如图1所示:图1. TDR原理,TDR测量基于反射系数ρ,其中ρ = (VREFLECTED/VINCIDENT)。
最终,ZO = ρ ×(1 + ρ)/(1 - ρ)。
从图1可以得到两个重要概念:1.TDLY是我们将要测量的PCB (印刷电路板)引线延时。
2.ZO是被测PCB引线的阻抗。
仪器和*估板为了测量纳秒级的延时,需要非常快的脉冲发生器、高速示波器以及高速探头。
我们也可以利用具有TDR测量功能的Tektronix? 8000 (图2)系列示波器(TDS8000、CSA8000或CSA8200),配合80E04 TDR 采样模块使用。
本文采用MAX9979EVKIT (*估板)、Hewlett Packard 8082A脉冲发生器和TDS8000/80E04进行演示。
图3所示为MAX9979EVKIT部分电路。
可以选择使用任何具有TDR功能的高速示波器和任何高速差分脉冲发生器,同样能够获得相似结果。
图2. Tektronix TDS8000系列具有采样模式的示波器图3. MAX9979EVKIT (部分)分析中将进行以下测量:1.从PCB的SMA边缘连接器DATA1/NDATA1至MAX9979 IC输入引脚DATA1/NDATA1的延时。
从MAX9979的DUT1 (被测器件)输出通过SMA连接器J18的延时。
2.连接DUT1输出至CSA8000的测试电缆延时。
3.从DATA1/NDATA1输入至DUT1输出,通过电缆到达CSA8000的总延时。
4.最后,计算MAX9979的实际延时。
DATA1/NDATA1输入建模由于人们对TDR响应比较困惑,我们首先利用SPICE仿真器构建输入延时的模型。
然后我们将仿真结果与实际测量进行比较,参见图4。
图4. 等效输入原理图和最终仿真模型图4注释:1.PCB引线设定为6in长,阻抗为65Ω。
实际上,这是DATA1/NDATA1 PCB引线的真实阻抗。
理想情况下为50Ω,但我们从TDR测量结果将会看到该值为63Ω。
2.NDATA1输出端接至地。
由于DATA1和NDATA1对称,而且距离MAX9979引脚的长度相同,所以仅测量DATA1的PCB引线。
3.对信号发生器的12in电缆进行建模,但实际传输延时测量证明并不需要这一建模。
DATA1/NDATA1输入仿图5所示为TPv3的SPICE仿真波形。
图5. 图4所示模型的SPICE仿真(节点TPv3),在MAX9979EVKIT DATA1输入采集到的数据。
从图5数据可以得出以下几点结论:1.输入信号为阶跃函数。
这次仿真中,阶跃幅度为0.5V。
以此模拟CSA8000产生的TDR信号。
2.时间代表模型中不同单元的延时:a.第1级表示发生器的12in电缆。
延时大约为3ns,是实际延时的两倍。
实际电缆延时为1.5ns。
b.第2级表示DATA1 PCB引线。
延时大约为2ns,PCB延时为该值的一半,或1ns。
c.其它延时为脉冲通过DATA1 PCB引线的反射。
3.Y轴反映了不同元件的阻抗,单位为伏特,可转换为阻抗。
4.X轴为单次输入阶跃信号造成的模拟信号反射,参照图1对信号进行比较。
这些信号的长度代表通过不同元件的延时。
MAX9979的传输延时测量按照以下六个步骤进行传输延时测量。
第1步:测量连接DUT1节点到CSA8000垂直输入的2in长SMA电缆的延时(图6)。
图6. 2in SMA电缆的CSA8000 TDR测量时:1.将2in长SMA-SMA电缆连接至80E04 TDR模块的一路输入,另一端保持开路。
2.利用TDR的下拉菜单进行测量。
3.注意,这看起来很像图1中的“开路”示例。
此处测得的延时为804ps,由于是两倍的电缆延时,所以电缆延时为402ps。
4.还需注意的是,第2级阶跃实际为顶部和底部之间的一半。
根据TDR原理,表示2in长度电缆实际阻抗为50Ω。
5.这条2in电缆是我们测量延时的通路之一。
第2步:测量DATA1输入信号的PCB引线延时/阻抗。
图7. DATA1 PCB TDR阻抗测量从该数据可以获得以下几项信息:1.图7与图5中的仿真曲线相同,证明了模型的准确性。
2.光标用于测量线路阻抗。
第1级阶跃为49.7Ω,代表CSA8000电缆。
与我们的预期结果一致。
3.第二光标显示97.8Ω,为MAX9979内部DATA1/NDATA1两端的100Ω电阻(参见图4)。
与我们的预期结果一致。
4.第2级阶跃阻抗不是50Ω。
这一级为DATA1 PCB阻抗,大约为63Ω。
这意味着DATA1和NDATA1的PCB引线不是我们所希望的50Ω。
5.大幅值为150Ω,是额外的50Ω电缆和100Ω电阻,只存在于第3级反射。
该测量可以简化为:1.将12in SMA电缆的一端连接至CSA8000。
将电缆另一端连接至MAX9979EVKIT的DATA1 SMA 输入连接器。
2.将NDATA1的SMA连接器通过SMA接地,从图4可以看出这一点。
12in SMA电缆的长度与延时测量无关,但应尽可能短。
3.无需对MAX9979EVKIT供电。
该测量针对焊接到电路板上的MAX9979进行,但不需要上电。
有些用户更喜欢使用没有焊接器件的电路板进行测量。
断开MAX9979将产生更清晰的3级阶跃信号,仿真图1所示开路状态。
两种配置下,实际时间测量结果相同。
图8. 波形与图7相同,但为扩展后的波形,测量延时。
图8所示,测量第2级阶跃—DATA1 PCB引线延时。
注意:1. 第1级阶跃为电缆,我们对其延时并不感兴趣。
2.测量值为1.39ns,PCB延时为该值的一半,或为0.695ns。
这一延时确实大于模型的延时,但我们仅利用模型估算延时加以比较。
3.测量在信号的倾斜沿进行。
这些倾斜沿代表电路板SMA和MAX9979 DATA1引脚的电容效应。
因此,在这些倾斜沿之间进行测量能够确保测试结果包含了SMA和PIN延时。
还需注意的是,波形中存在凸峰:这是SMA连接器与电路板之间的电感产生的。
由此,需要在凸峰之前进行测量,以确保获取完整的电路板延时。
进一步的TDR测量读数将突显这些电容和电感造成的倾斜沿和凸峰。
第3步:测量DUT1输出信号的PCB引线延时/阻抗。
图9. DUT1 PCB TDR延时和阻抗测量图9所示示波器波形是采用与图7、图8相同的设置产生的。
我们现在采用一条2in长SMA电缆连接CSA8000 80E04模块MAX9979EVKIT的DUT1 SMA。
注意:1.第1级阶跃表示2in电缆。
TDR信号为0.5V,第1级阶跃为250mV。
说明我们电缆的阻抗为50Ω,与预期情况一致。
2.DUT1延时是在两个倾斜沿之间进行测量得到的,与上述DATA1测量说明相同。
然而,需要注意的是:这些倾斜沿之间的电平同样为50Ω。
该值表明较短的DUT1 PCB金属线非常接近于理想的50Ω。
3.从上述内容得到DATA1引线阻抗为63Ω,DUT1节点阻抗为50Ω。
这意味着DATA1输入的金属线宽比DUT1输出的线宽窄。
理想情况下,它们应该相同。
TDR测量发现了这一差异,这不一定是系统错误。
DUT1引线阻抗稍高是由于较窄的金属线造成的,但它同时也减小了DATA1金属线的电容。
数据线是最长的引线,为了保证最宽频带的要求,该电容应尽小。
4.DUT1的PCB延时很难测量,其阻抗与电缆相同。
如果MAX9979没有焊接到电路板上,我们将看到“开路”状态的三级阶跃信号。
但是,在焊接了MAX9979的条件下仍然可以测量到这一延时。
通过检查电容效应产生的倾斜沿,可以看出SMA连接器在电路板的焊接位置以及MAX9979 DUT1引脚的位置。
我们同样可以查看SMA连接器电感产生的凸峰,确认它处于两个倾斜沿之间。
解决了这些问题,可以测得延时为360ps,将该值减半,得到实际DUT1 PCB电路板的延时,该延时为180ps。
第4步:用两条相同的SMA电缆连接差分信号发生器,测量CSA8000的基线延时。
图10. 测量来自发生器的DATA1/NDATA1信号图10所示,C1和C2是两个互补PECL信号,幅值大约为450mV。
这些DATA1和NDATA1信号直接由外部的信号发生器产生,送入CSA8000输入。
我们采用CSA8000的20GHz采样探头,从该数据可得出以下结果:1.M1是差分信号C1 - C2的数学计算值,幅值为900mV,10%/90%上升和下降时间接近于700ps。
这意味着DATA1/NDATA1信号上没有任何干扰。
2.我们还对Crs或M1差分信号的过零点进行测量,测得数据为29.56ns。
触发示波器,我们仅关注这些过零点中的一个。
给MAX9979上电,然后测量相同过零点,因为它是通过整个电路板的延时。
3.该延时还包括两条输入电缆的延时,因为这些电缆也被用于测量通过电路板的信号延时,其延时相互抵消。
尽管如此,最好还是使用尽可能短的电缆,只是该延时对传输延时测量并不重要。
第5步:MAX9979EVKIT上电。
图11. MAX9979上电并为CSA8000的50Ω负载产生3V信号将DATA1和NDATA1信号连接至已上电的MAX9979EVKIT的DATA1/NDATA1输入。
使用与第4步相同的电缆。
按照传输延时测量技术资料的规定,将MAX9979设置为规定的0V至3V信号,并将输出端接至50Ω。