TDR — это аббревиатура от time-domain Reflectometry (временная рефлектометрия). Это технология дистанционного измерения, которая анализирует отраженные волны и определяет состояние измеряемого объекта в точке дистанционного управления. Кроме того, существуют методы временной рефлектометрии, реле задержки времени и регистра передачи данных, которые в основном использовались в телекоммуникационной отрасли на ранних этапах для обнаружения мест обрыва коммуникационного кабеля, поэтому их также называют «детекторами кабелей». Временной рефлектометр — это электронный прибор, который использует временную рефлектометрию для характеристики и локализации повреждений в металлических кабелях (например, витой паре или коаксиальных кабелях). Он также может использоваться для обнаружения разрывов в разъемах, печатных платах или любых других электрических путях.
Пользовательский интерфейс E5071c-tdr позволяет генерировать смоделированную карту глаз без использования дополнительного генератора кода; если вам нужна карта глаз в реальном времени, добавьте генератор сигналов для завершения измерения! E5071C обладает этой функцией.
Обзор теории передачи сигналов
В последние годы, с быстрым улучшением битрейта цифровых коммуникационных стандартов, например, простейший потребительский USB 3.1 достиг скорости 10 Гбит/с, а USB 4 — 40 Гбит/с, улучшение битрейта приводит к появлению проблем, ранее не встречавшихся в традиционных цифровых системах. Такие проблемы, как отражение и потери, могут вызывать искажение цифрового сигнала, приводящее к битовым ошибкам; кроме того, из-за уменьшения допустимого временного запаса для обеспечения корректной работы устройства, отклонение синхронизации в сигнальном тракте становится очень важным. Излучение электромагнитных волн и связь, создаваемая паразитными емкостями, приводят к перекрестным помехам и неправильной работе устройства. По мере уменьшения размеров и компактности схем эта проблема становится все более актуальной; что еще хуже, снижение напряжения питания приводит к снижению отношения сигнал/шум, делая устройство более восприимчивым к шуму.
Вертикальная координата TDR — это импеданс.
TDR подает ступенчатый сигнал с порта на цепь, но почему в TDR используется не напряжение, а импеданс? Если бы это был импеданс, почему тогда виден восходящий фронт? Какие измерения выполняет TDR на основе векторного анализатора цепей (VNA)?
VNA — это прибор для измерения частотной характеристики измеряемой детали (DUT). При измерении на измерительное устройство подается синусоидальный возбуждающий сигнал, а затем результаты измерения получаются путем вычисления отношения амплитуд вектора входного сигнала к передаваемому сигналу (S21) или отраженному сигналу (S11). Частотная характеристика устройства может быть получена путем сканирования входного сигнала в измеряемом диапазоне частот. Использование полосового фильтра в измерительном приемнике позволяет удалить шум и нежелательные сигналы из результатов измерения и повысить точность измерения.
Схема входного сигнала, отраженного сигнала и сигнала передачи.
После проверки данных было установлено, что прибор TDR нормализует амплитуду напряжения отраженной волны, а затем приравнивает ее к импедансу. Коэффициент отражения ρ равен отраженному напряжению, деленному на входное напряжение; отражение происходит там, где импеданс является разрывным, и отраженное напряжение пропорционально разности импедансов, а входное напряжение пропорционально сумме импедансов. Таким образом, мы получаем следующую формулу. Поскольку выходной порт прибора TDR составляет 50 Ом, Z0 = 50 Ом, поэтому можно рассчитать Z, то есть получить кривую импеданса TDR, построенную по графику.
Таким образом, на приведенном выше рисунке импеданс, наблюдаемый на начальной стадии падающего сигнала, значительно меньше 50 Ом, а наклон кривой остается стабильным вдоль восходящего фронта, что указывает на пропорциональность наблюдаемого импеданса пройденному расстоянию во время распространения сигнала. В течение этого периода импеданс не изменяется. Думаю, несколько окольным путем будет сказать, что после уменьшения импеданса восходящий фронт был «втянут», а затем замедлился. На последующем пути с низким импедансом он начал проявлять характеристики восходящего фронта и продолжал расти. Затем импеданс превышает 50 Ом, поэтому сигнал немного выходит за пределы допустимого диапазона, затем медленно возвращается и, наконец, стабилизируется на уровне 50 Ом, достигая противоположного порта. В общем, область, где импеданс падает, можно рассматривать как область с емкостной нагрузкой на земле. Область, где импеданс резко возрастает, можно рассматривать как область с индуктором, включенным последовательно.
Дата публикации: 16 августа 2022 г.
