Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Как измерить волновое сопротивление дифф. пары на ПП?
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Цифровые схемы, высокоскоростные ЦС
Major
Максимальная длина 10см. round-trip порядка 200пс (оценка на глаз). Фронт сигнала 150-200пс (AD9510).
Из доступных приборов TDS3054B (500МГц полоса) + пассивный щупы на 10Мом+8пф (полоса 500МГц). Генератор синуса советского производства до 300МГц.
Для осцила можно сделать пассивный щуп 1:10 или 1:20 на 50 омный вход осцила.
Целевой импеданс диф. пары заложен 100ом:
проводник 200мкм, зазор 290мкм. Над опорным слоем 130мкм.
В принципе пара связанная, нельзя каждую линию рассматривать отдельно как 50ом.
Tanya
Цитата(Major @ Sep 17 2007, 08:04) *
Максимальная длина 10см. round-trip порядка 200пс (оценка на глаз). Фронт сигнала 150-200пс (AD9510).
Из доступных приборов TDS3054B (500МГц полоса) + пассивный щупы на 10Мом+8пф (полоса 500МГц). Генератор синуса советского производства до 300МГц.
Для осцила можно сделать пассивный щуп 1:10 или 1:20 на 50 омный вход осцила.
Целевой импеданс диф. пары заложен 100ом:
проводник 200мкм, зазор 290мкм. Над опорным слоем 130мкм.
В принципе пара связанная, нельзя каждую линию рассматривать отдельно как 50ом.

А почему Вы расчетным цифрам не верите?
Dima_Ag
Цитата(Major @ Sep 17 2007, 08:04) *
Из доступных приборов TDS3054B (500МГц полоса) + пассивный щупы на 10Мом+8пф (полоса 500МГц). Генератор синуса советского производства до 300МГц.


Имеющимися приборами, на мой взгляд, не получится.

Для таких измерений есть приборы у Агилента, типа "Impedance Analyzers ".
Помимо анализатора ещё понадобится BALUN, чтобы проводить измерения в Дифф. паре.

http://www.home.agilent.com/agilent/produc...c=US&lc=eng
Major
Просто так не получится - это ясно с самого начала, поэтому и задал вопрос.
Прибор не спасет, на один раз покупать - не выход.
Расчетным значениям верю.
Платы заказывал с контролем волнового сопротивления (при изготовлении блюдут +-10%). На выходе дают формуляр с измеренными конечными значениями (далее берем близкий резистор из ряда Е96, и дело в шляпе).
Но из-за накладок эта схема не сработала.
При обычном изготовлении волновое сопротивление плавает +-25%.
Обычно идет в минус.
Если будут идеи - приветствуется.
Dima_Ag
Цитата(Major @ Sep 17 2007, 11:41) *
Если будут идеи - приветствуется.

Чтож, тогда можете попробовать так:

Подайте с генератора сигнал на разомкнутую пару через сопротивление, например 10 Ом.
Осциллографом измеряйте ток через этот резистор.
Предполагая, что линия у Вас без потерь, можно считать, что её сопротивление чисто мнимое
и равно -J*Z0*ctg(beta*x);

Z0 - Волновое сопротивление, beta - коэффициент фазы = 2*Pi/(Lambda в Вашей линии), x - длина линии.

Таким измерением можно узнать реактивное сопротивление разомкнутой пары.

Далее замыкаем пару накоротко и точно так же измеряем её сопротивление,
только теперь оно будет J*Z0*tg(beta*x)

Затем перемножаем результат первого и второго измерений и получается волновое сопротивление в квадрате (т.к. tg(x)*ctg(x) = 1)

Можно так попробовать.
Major
Спасибо за помощь советами.
Я решил свою проблему оптическими измерениями и расчетом худших случаев.
Ошибся, импеданс завышается, если его не контролировать.
Для измерения взял микроскоп х14. Объект-микромер с шагом риски 10мкм. Микросрез платы (прилагался к ПП). Саму ПП. Фотоаппарат, закрепленный на микроскопе. Точность оценки +-5мкм.
Измереная толщина препрега равна 150мкм (запрошено было 130).
Толщина меди во внутренем слое ~20мкм.
Толщина меди на слое top - 40-50мкм.
Ширина дорожки в диф. паре ~165мкм.
Растояние между дорожками ~310-315мкм.
Толщина маски ~20-30мкм.
Получил импеданс равным 104-118 ом (для различных эпсилон препрега и вариаций толщин ширин в пределах 5% от измеренного). Могло быть и хуже. Но вроде все пройдет как надо.
Измерением токов-напряжений врятли бы получилось точнее, хотя была бы учтена вся линия.
Всем желаю поменьше неудачных наложений обстоятельств в работе.
slog
С одного конца подавать в линию импульсы с крутыми фронтами и в этой же точке контролировать форму сигнала осциллографом. На дальнем конце линии подстроечный резистор. При сопротивлении резистора равном волновому линии форма сигнала на осциллографе будет наиболее близка к прямоугольной, без выбросов на фронтах.
TheMad
А что если не мудрствуя лукаво измерить на достаточно низкой частоте (например, единицы мегагерц) емкость линии (чтобы ее можно было считать сосредоточенным конденсатором), потом замкнуть с другой стороны и измерить индуктивность, и в завершении всего взяться за калькулятор? Емкость и индуктивность можно измерить резонансным способом с помощью того же самого генератора при наличии заведомо известных емкости и индкутивности.
rx3apf
Цитата(TheMad @ Sep 19 2007, 23:08) *
А что если не мудрствуя лукаво измерить на достаточно низкой частоте (например, единицы мегагерц) емкость линии (чтобы ее можно было считать сосредоточенным конденсатором), потом замкнуть с другой стороны и измерить индуктивность, и в завершении всего взяться за калькулятор? Емкость и индуктивность можно измерить резонансным способом с помощью того же самого генератора при наличии заведомо известных емкости и индкутивности.

Вот загадка - используя популярную схему прецизионного измерителя LC с генератором на компараторе, точность измерения которого на элементах с сосредоточенными характеристиками выше всяких похвал (лучше 1%), при измерении характеристик куска коаксиального кабеля получается какая-то фигня. Емкость разомкнутого куска - прекрасно сходится со справочными, а вот индуктивность замкнутого - существенно меньше (насколько, что результат вычисления неправдоподобно занижен, типа 60 Ом для 75-омного кабеля, да еще и зависит от длины отрезка). Кусок - единицы метров, частота генератора - менее 1 MHz. Вот как так может быть - я натурально не понимаю ;(

Цитата(TheMad @ Sep 19 2007, 23:08) *
А что если не мудрствуя лукаво измерить на достаточно низкой частоте (например, единицы мегагерц) емкость линии (чтобы ее можно было считать сосредоточенным конденсатором), потом замкнуть с другой стороны и измерить индуктивность, и в завершении всего взяться за калькулятор? Емкость и индуктивность можно измерить резонансным способом с помощью того же самого генератора при наличии заведомо известных емкости и индкутивности.

Вот загадка - используя популярную схему прецизионного измерителя LC с генератором на компараторе, точность измерения которого на элементах с сосредоточенными характеристиками выше всяких похвал (лучше 1%), при измерении характеристик куска коаксиального кабеля получается какая-то фигня. Емкость разомкнутого куска - прекрасно сходится со справочными, а вот индуктивность замкнутого - существенно меньше (насколько, что результат вычисления неправдоподобно занижен, типа 60 Ом для 75-омного кабеля, да еще и зависит от длины отрезка). Кусок - единицы метров, частота генератора - менее 1 MHz. Вот как так может быть - я натурально не понимаю ;(
mdmitry
Попробуйте увеличить частоту до максимально возможной. Измерение параметров кабеля на 1 МГц не совсем корректно. Кабель все-таки распределенная система (емкости и индуктивности).
rx3apf
Цитата(mdmitry @ Sep 20 2007, 22:39) *
Попробуйте увеличить частоту до максимально возможной. Измерение параметров кабеля на 1 МГц не совсем корректно. Кабель все-таки распределенная система (емкости и индуктивности).

Играться частотой я не могу - она зависит от параметров контура, образованного опорными и измеряемыми компонентами. Кроме того, с ростом частоты как раз и должны бы проявляться эффекты, связанные с распределенными параметрами. Так что скорее наоборот, снижать бы надо.И ведь с измерением емкости все нормально, а вот с индуктивностью замкнутого отрезка - странности...
Dima_Ag
Цитата(rx3apf @ Sep 20 2007, 23:40) *
И ведь с измерением емкости все нормально, а вот с индуктивностью замкнутого отрезка - странности...


Может на такой частоте добротность этой "индуктивности" очень мала?
TheMad
Смутно припоминаю, что курсе на 4-м нам по электродинамике объясняли что существует такой эффект как кинетическая индуктивность - (своими словами) эффект "запасания" тока не за счет магнитного поля а за счет инерции носителей заряда. И проявляется он на частотах 500мгц и более. Может поэтому на разных частотах разная индуктивность одного и того же провода получается?
rx3apf
Цитата(TheMad @ Sep 22 2007, 10:35) *
Смутно припоминаю, что курсе на 4-м нам по электродинамике объясняли что существует такой эффект как кинетическая индуктивность - (своими словами) эффект "запасания" тока не за счет магнитного поля а за счет инерции носителей заряда. И проявляется он на частотах 500мгц и более. Может поэтому на разных частотах разная индуктивность одного и того же провода получается?

Не, это вряд ли. Скорее, дело все ж в распределенных параметрах. Фактически параллельно измеряемой малой индуктивности включается довольно большая емкость, и ее даже как сосредоточенную нельзя учесть и выкинуть. И как это правильно сделать - я что-то затрудняюсь придумать (выносной щуп LC-метра на полуметровом куске коаксиала я вполне успешно компенсирую простым вычислением, но погрешность все ж растет). Короче, с "простыми" методами надо быть осторожнее - измерением в рамках первоначально заданного вопроса можно совсем не то намерять...
Major
В общем все что намерил оптически оказалось не верно.
В тех документах на ПП изначально не приложили листок с отчетом о измерении реальных импедансов.
После разбора заверили что завод делал и контроль и измерение. Прислали отчет. Волновое сопротивление на тестовых полосках при изготовлении равно 90 ом.
Из осадка - придется все резисторы согласующие на платах перепаять на нужные.
deemon
Самый правильный способ измерить волновое сопротивление - это нагрузить линию на небольшой переменный резистор ( или просто по очереди включать постоянные с разным сопротивлением ) , подать на линию сигнал с генератора и каким-либо прибором контролировать напряжение на ВХОДЕ линии . Далее , меняя частоту , мы должны добиться , чтобы на входе линии напряжение НЕ изменялось от частоты . При этом сопротивление на выходе точно равно волновому . Это и просто , и точно .

Разумеется , частота должна быть такой , чтобы уже проявлялись волновые свойства линии - то есть порядка 1/L линии и выше .......
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.