从另外一个角度来考虑,TDR设备的系统带宽限制了TDR测试的分辨率。在IPC-TM-650测试手册中对TDR设备的上升时间是按照系统上升时间(tsys)来定义的。当我们要测量一台TDR设备的系统上升时间时,我们可以短路一台TDR设备的输出,此时可以测出该TDR设备的(tsys)(上升时间以及下降时间)。例如图3的TDR设备的系统上升时间就高达28ps左右。

高速PCB设计中真差分TDR测试的方法原理及特点介绍

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图4是另一台TDR设备的系统上升/下降时间的测试结果,系统的上升/下降时间在38ps~40ps之间。可见不同的TDR设备在系统上升/下降时间上是有很大的区别的,由此带来的就是传输线阻抗测试分辨率的很大不同。

高速PCB设计中真差分TDR测试的方法原理及特点介绍

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系统上升时间和分辨率的关系可以用下列的公式来描述:

Resolution= (tsys*V)/2,V为电信号在被测试传输线上的传输速率。

为了方便测试者了解TDR测试的分辨率以及PCB板走线的最小测试长度,在IPC-TM-650测试手册的表4-1(图5)中给出了速查数据。

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3.2 IPC-TM-650手册对差分TDR设备的基本要求

IPC-TM-650测试手册是一套非常全面的PCB行业测试规范,从PCB的机械特性、化学特性、物理特性、电气特性、环境特性等各方面给出了非常详尽的测试方法以及测试要求。在以往的IPC-TM-650手册中,对PCB差分TDR测试的要求较为宽松。手册中允许测试者根据TDR测试设备的情况使用两种不同的方法。

方法一:当测试者拥有差分TDR测试设备时,测试设备同时打出两个幅度相等、方向相反的阶跃脉冲,并通过这对差分信号的相互作用直接测出差分走线的阻抗。

方法二:当测试者没有差分TDR测试设备时,测试设备在差分走线(A线与B线)时,先在A线上打出阶跃信号,测试A阶跃信号在A线上的反射特性记作AA,同时测出A阶跃信号在B线上的感应信号,记录为BA。随后,在B线上打出阶跃信号,测试B阶跃信号在B线上的反射特性记作BB,同时测出B阶跃信号在A线上的感应信号,记录为AB。通过对获得的AA、AB、BB、BA四个数值进行计算可以得出差分走线的阻抗。该方法又叫做“Super-Position”。

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