So messen Sie die Impedanz der Leiterbahn

Wenn Sie nicht Ihre eigene S-Parameter-De-Embedding-Mathematik durchführen möchten, müssen Sie eine 50 anpassen$\Omega$Stecker an mindestens einem Ende der Leiterbahn. Sie können entweder einen Stecker an das andere Ende anschließen oder einen 50er von guter Qualität$\Omega$Widerstand. Ich verwende meistens 2 x 100$\Omega$Widerstände parallel für niedrigere Erdinduktivität.

Es stehen viele Steckerstile zur Auswahl, Sie haben nur noch nicht genau genug hingeschaut. Wenn Sie nur auf 1 GHz gehen, sind die Toleranzen ziemlich fußgängerisch.

Wenn Sie am Ende der Leiterbahn ein Durchkontaktierungsmuster haben, sollten Sie in der Lage sein, einen Steckverbinder mit einem passenden Durchgangsloch-Überlaufmuster zu finden. Wenn dies nicht der Fall ist, bohren Sie Löcher neben der Signaldurchführung durch die Masseebene, um die Erdungsspritzer eines solchen Steckverbinders aufzunehmen.

Wenn Sie nur die Leiterbahn und nicht das Via messen möchten, haben Sie mehr Möglichkeiten. Es gibt viele Steckverbinder, die so konstruiert sind, dass sie an eine Platinenkante passen. Schneiden Sie das Via von der Platine ab und passen Sie den Stecker an das Ende der Leiterbahn an der Platinenkante an.

Sie können 50 löten$\Omega$Koaxialkabel bis zum Ende des Streifens, aber Sie müssen auf Überlängen achten, gleiche Toleranzen für Fußgänger, aber es ist einfacher, mit Kabeln falsch zu liegen. Sagen Sie es nicht meinem Chef, aber oft würde ich einen Lab 50 schneiden$\Omega$verbundenes Kabel halbieren und jedes Bit an meine Testplatine löten, spart das Anbringen von Steckern am Kabel!

Ausrüstung. Ein Zeitbereichsreflektometer (TDR) gibt Ihnen eine schöne grafische Anzeige der Impedanz gegenüber der Entfernung. Ein Netzwerkanalysator gibt Ihnen Spuren von S-Parametern im Vergleich zur Frequenz, die Sie analysieren müssten, um die vorhandenen Impedanzen zu bestimmen. Hinweis, in den schlechten alten Zeiten warf ein TDR tatsächlich einen Impuls auf die Strecke und lauschte auf die Reflexionen. Heutzutage ist ein TDR einfach ein Netzwerkanalysator mit einer FFT-Funktion, um die Wirkung eines solchen Impulses zu synthetisieren. Beide Arten von Geräten sind sehr teuer, selbst wenn sie nur für kurze Zeit gemietet werden.

Es gibt viele Möglichkeiten, billigere Geräte und einige Gedanken dazu zu bringen, Impedanzmessungen durchzuführen, auch wenn sie nicht bis 1 GHz reichen. Eine gute Logikquelle und ein schnelles digitales Oszilloskop werden Ihnen ein TDR des armen Mannes verschaffen. Ein Signalgenerator, ein Messempfänger (ein Oszilloskop, ein Leistungsmesser, ein Spektrumanalysator) und mehrere Abgreifpunkte für Widerstände und ein bisschen mehr Überlegung ermöglichen gute Impedanzmessungen über den Frequenzbereich Ihrer Quelle und Ihres Empfängers.

Was Sie brauchen, ist ein Netzwerkanalysator .

Für einen Single-Ended-Streifen ist dies "trivial", aber für die Differenzstreifen benötigen Sie einen Adapter, da meines Wissens die meisten Netzwerkanalysatoren in ihrer Basis Single-Ended-Geräte sind.

Obwohl Sie sagen, dass Sie keinen 50-Ohm-Anschluss an die Spuren anschließen können, müssen Sie einen Weg finden, sie mit dem NA zu verbinden. Eine Option ist die Verwendung eines halbstarren Koaxialkabels:

Am anderen Ende des Streifens müssen Sie ihn ordnungsgemäß mit einem 50-Ohm-Widerstand gegen Masse abschließen.

Ohne NA (leider recht teuer !) kann man auch den Wellenwiderstand bestimmen, indem man einen Impuls erzeugt, diesen dem Streifen zuführt und mit einem Oszilloskop (am Einspeisepunkt) prüft, ob der Impuls reflektiert wird. Wenn Sie den Streifen richtig abgeschlossen haben, sehen Sie keine Reflexion. Ich habe das vor vielen Jahren gemacht, aber das war nicht mit einem PCB-Streifen, sondern mit etwa 10 Metern KOAX-Kabel. Was ich als 75 Ohm herausfand, anstatt der 50, die wir erwartet hatten. Ihr PCB-Streifen könnte für diesen Impulstest etwas kurz sein, aber vielleicht ist es möglich, wenn Sie einen schnellen Impulsgenerator und ein schnelles (hohes BW) Oszilloskop zur Verfügung haben.