TDR(Time Domain Reflectometry),即時域反射計,被廣泛用于信號完整性、生產(chǎn)測試領(lǐng)域,以分析測試線纜、PCB走線、連接器等的特征阻抗、不連續(xù)斷點導(dǎo)致的反射、長度等。如下圖1所示,TDR一般由一個快沿脈沖發(fā)生器、A/D數(shù)據(jù)采集部件、算法軟件等構(gòu)成。業(yè)內(nèi)主流的TDR設(shè)備都是基于采樣示波器配合快沿脈沖發(fā)生器模塊來實現(xiàn)TDR功能的,因為采樣示波器成本相對較低而且其具有非常高的等效采樣率和ADC分辨率,很適合重復(fù)快沿脈沖的測試。TDR設(shè)備發(fā)出一個非常陡峭的快沿脈沖(通常為幾十個ps),從被測件DUT的一端向另外一段傳播,傳播過程中如果遇到不連續(xù)點,則會產(chǎn)生反射信號,TDR設(shè)備會根據(jù)采集到的反射信號和入射信號之間的關(guān)系分析出不連續(xù)點的反射情況、位置等,下圖2所示為使用TDR設(shè)備測量得到的阻抗曲線,垂直軸一般為歐姆或者電壓幅度,水平軸一般為時間或者距離,波形中隆起振蕩的部分為被測件中的不連續(xù)點。
圖1 TDR測量設(shè)置
圖2 TDR測量波形
Pico Technology(英國比克科技)的TDR設(shè)備是一個新的面孔,具有小巧(模塊化的、基于PC控制的設(shè)備)、更高性價比、易于集成等優(yōu)勢(40ps/60ps上升時間、單端或者差分TDR)。如下圖3所示。TDR設(shè)備作為采樣示波器使用時帶寬可達20GHz,16位ADC分辨率,兩個通道。其最高25GHz帶寬的采樣示波器亦可以配合比克科技獨立的脈沖發(fā)生器PG911/PG912/PG914系列實現(xiàn)TDR測試的功能。
圖3 PicoScope 9311 TDR方案
下圖4和下圖5所示為使用英國比克科技(Pico Technology)的PicoScope 9311 TDR設(shè)備測量汽車?yán)戎械木€纜。每個喇叭中有兩對差分雙絞線,需要驗證每對雙絞線是否有不連續(xù)點或者斷點。因為線纜是差分的,所以我們需要使用差分TDR進行測量,PicoScope 9311可以同時發(fā)出正和負兩個脈沖,配合一個差分探頭實現(xiàn)差分雙絞線纜的測量。測試需要一臺PC通過USB或者以太網(wǎng)控制PicoScope 9311并運行PicoSample3軟件進行測試。
圖4 PicoScope 9311,差分TDR探頭及被測件
圖5 測試環(huán)境搭建
下圖6和下圖7為對兩個喇叭對應(yīng)的差分對線纜的測試波形,圖6顯示兩個差分對測試結(jié)果波形的疊加(為了更精確的顯示垂直方向上的反射情況,這里垂直刻度使用的是電壓幅度值),兩個波形都有一個大的隆起,這是正常的,兩個波形看起來比較一致,但是如果我們放大看下細節(jié),我們就會發(fā)現(xiàn)兩個波形的不同,在接近測試點位置一個波形有小幅度的隆起,另外一個波形沒有。而這兩個喇叭線確實有一對是好的,一對是有問題的。這樣的差異雖然非常微小,然而Pico的TDR設(shè)備PicoScope 9311依然能夠清楚的辨別出來。
圖6 兩個喇叭對應(yīng)位置的差分對線纜測試結(jié)果
圖7 兩個喇叭的對應(yīng)的差分對線纜測試結(jié)果(放大結(jié)果)
關(guān)于英國比克科技(Pico Technology)
英國比克科技(Pico Technology)是一個被廣泛認(rèn)可的以提供新型的且具有高性價比產(chǎn)品的歐洲企業(yè),是全球測試測量行業(yè)的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者。其產(chǎn)品不僅能夠替代傳統(tǒng)測試和數(shù)據(jù)采集設(shè)備,而且還引領(lǐng)著當(dāng)前電子測試行業(yè)的發(fā)展趨勢,如同大哥大演變到智能手機一樣,比克科技將傳統(tǒng)臺式示波器演變到了比克示波器(PicoScope),一個可以裝到口袋里的緊湊型設(shè)備包含了多達6種儀器的功能:示波器、邏輯分析儀、頻譜分析儀、任意波形發(fā)生器、函數(shù)發(fā)生器、串行總線分析儀;而且還具備一系列令人驚嘆的世界領(lǐng)先和獨一無二的指標(biāo)和特點:USB3.0接口高速傳輸數(shù)據(jù)、2GS深存儲深度、16位ADC分辨率、8位到16位可調(diào)ADC分辨率、8通道12位ADC分辨率、4路真實差分高分辨率輸入、自定義示波器功能等。比克科技通過提供高級的和買得起的工具在極為廣泛的領(lǐng)域滿足設(shè)計和測試工程師對電子信號進行捕獲、測量、分析和調(diào)試的需求,為電子世界帶來了無可替代的價值。植根于先進科學(xué)技術(shù)發(fā)源地的歐洲,比克科技繼承了歐洲企業(yè)擁有前沿技術(shù)和強勁質(zhì)量,以及堅守對客戶、協(xié)會和合作伙伴、社區(qū)、以及整個人類之承諾的傳統(tǒng),所有產(chǎn)品嚴(yán)格按照ISO9001:2008質(zhì)量體系進行設(shè)計和制造。比克科技目前的主要產(chǎn)品包含有實時數(shù)字示波器、采樣示波器、采樣器拓展實時示波器、TDR/TDT分析儀、光信號分析儀、電壓/電流/溫度記錄儀、快沿脈沖信號源、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、射頻信號合成器等。比克科技支持全世界60多個國家的分銷商網(wǎng)絡(luò)來幫助其創(chuàng)造和維持比克科技在行業(yè)內(nèi)的名望。了解更多關(guān)于比克科技(Pico Technology)及其產(chǎn)品信息,請登錄網(wǎng)站www.picotech.com,或撥打電話0755-23012596,或發(fā)送電子郵件:Sales@ForeNext.com.