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測量阻抗
使用或任何其它 TDR 測量阻抗時,存在一些潛在的測量錯誤來源。本應用說明用於解釋潛在錯誤來源以及消除它們的方法,以便獲取可重覆性和精確的測量結果。
為了獲取 為精確的測量結果,應該選擇哪一探棒?
IP50 是 佳首選,當 TDR 和測試樣板之間只存在一個阻抗變化時,可以得到 佳結果。唯一的例外是對於較短線路的測量,您可以參閱 AP127,瞭解有關主題的細節
I
校準
用於阻抗測量的 TDR 是高精度的 RF 測量工具,它們需要定期校準。參考空氣管標準用於 TDR 校準,並且可以提供多種標準阻抗。高精度空氣路是高價位項目。對於要求不太苛刻的應用,還有另一種可接受的替代方案。即高精度的半剛性線纜,來取代照空氣管路校準。
空氣管是借助於空氣計量的高精度度量方法來計量的,空氣計量可以測量空氣管路的內孔,而阻抗是使用標準公式來計算的。
TDR 校準的奧秘
此處的資訊在以前只是 TDR 專家的私密。只有進行校準時使用的 DC 條件與測試時的測試導線末端的 DC 條件相同,TDR 校準才是正確的。
簡單的說,如果在校準 TDR時使用高精度寬頻電阻作為參考標準,您就應該使用同樣的電阻來端接測試樣板 。
但是,如果使用開路標準來例如使用空氣管來校準 TDR,則測量樣板時應該不用電阻端接。
由於找到匹配測試試樣的端接電阻不夠方便,因此務必使用空氣管路來校準用於試樣測試的 TDR。
上述兩種方法之間的錯誤 多可以達到 3 或 4 歐姆。
?生這種效果的原因在於 TDR 採樣頭在二極體電橋之間高精度地快速切換,並且它對溫度變化也比較敏感。測試樣本的 DC 條件變化將改變脈衝生成器的 DC 輸出電壓。
請勿動手!
將手或手指放在測試樣板上將導致表面結構阻抗下降。確保操作人員意識到這一問題。- 這一效果很容易演示,只需在表面線化上進行多次測試,然後查看將手指放在線路板表面上之後,測量結果如何變化即可。
導線和探棒磨損
RF 導線和探棒的使用壽命有限,用戶應該將其視為消耗品,24/7 的全天候使用將使其阻抗發生變化。 妥善處理不要使其過度彎曲,可以延長導線壽命。
避免某些 PCB 製造商的陷阱,他們的操作人員會故意使用破損的探棒,幫助一批不合格的電路板通過測試的技術規範。
Polar RITS 自動阻抗測試系統集成了軟體和校準系統,用於檢測導線和探棒的磨損,並提示操作人員是否需要維護。
漂移
所有的 TDR 都容易受到不時的測量漂移和溫度變化的影響。確定 TDR 是否對此進行自動補償?如果使用 Polar CITS 或 RITS 內建有穩定標準器,讓設備可以在定期間隔上重新校準。為了獲取 佳性能,檢查設定和選項,確保設定為每 10 分鐘重新校準。
RITS 有兩個設定,一個校準設定用於內部校準,另一個設置用於檢測探棒磨損(空氣管校準)。第二個設置應該設定為 60 分鐘,以便獲取 佳測量結果。
移動電話是否會影響測量結果
移動電話是 RF 發送器,它們通常將“發信”到 近的基地站,即使您沒有使用它打電話。
測試樣板的長度和移動電話的天線尺寸相仿,它們將會從附近的移動電話接收信號。對於表面結構,像微條線尤其如此。
確保在測試區域附近的移動電話已經關閉。
甚至是工作臺表面?
是的,即使是工作臺表面也能夠影響測量結果。工作臺表面具有其自身的介電常數,測試樣板或 PCB 底部的微條線如果太靠近工作臺表面,得到的測試結果將偏低。解決這一問題有兩種方法,用測試治具或固定裝置固定樣板。或者可以將樣板翻轉過來,使底層朝上。
測試樣板
提供驗證 PCB 阻抗的可靠方式,並可提供更可靠的可重覆的測量,而不是嘗試測量電路板本身。使用測試試樣的優點可見於 AP124
重要說明:如果條線的讀數較高,請確認您是否已經將樣板層上的 Vcc 和 Gnd 進行了短接?(並非在實際電路板!)樣板上 Vcc 和接地需要短接,尤其是在較窄的樣板上,以便模擬裝配完畢的線路板上的實際 RF 條件。
提示: 如果將頂部板層的高度增加到其正常高度的 10 倍,那麼在 CITS25 得到的阻抗讀數將類似於您沒有短接試樣上的板層所測量的值。
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