測試阻抗時測量錯誤的潛在來源

    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(yīng)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(jié)果。

  為了獲取 為精確的測量結(jié)果，應(yīng)該選擇哪一探棒？

IP50 是 佳首選，當(dāng) TDR 和測試樣板之間只存在一個阻抗變化時，可以得到 佳結(jié)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(guān)主題的細(xì)節(jié)
I 

校準(zhǔn)

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(zhǔn)。參考空氣管標(biāo)準(zhǔn)用於 TDR 校準(zhǔn)，並且可以提供多種標(biāo)準(zhǔn)阻抗。高精度空氣路是高價位項目。對於要求不太苛刻的應(yīng)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(zhǔn)。

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(nèi)孔，而阻抗是使用標(biāo)準(zhǔn)公式來計算的。

TDR 校準(zhǔn)的奧秘  

此處的資訊在以前只是 TDR 專家的私密。只有進(jìn)行校準(zhǔn)時使用的 DC 條件與測試時的測試導(dǎo)線末端的 DC 條件相同，TDR 校準(zhǔn)才是正確的。

簡單的說，如果在校準(zhǔn) TDR時使用高精度寬頻電阻作為參考標(biāo)準(zhǔn)，您就應(yīng)該使用同樣的電阻來端接測試樣板 。
但是，如果使用開路標(biāo)準(zhǔn)來例如使用空氣管來校準(zhǔn) TDR，則測量樣板時應(yīng)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(wù)必使用空氣管路來校準(zhǔn)用於試樣測試的 TDR。

上述兩種方法之間的錯誤 多可以達(dá)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(dǎo)致表面結(jié)構(gòu)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(jìn)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(jié)果如何變化即可。

導(dǎo)線和探棒磨損 

RF 導(dǎo)線和探棒的使用壽命有限，用戶應(yīng)該將其視為消耗品，24/7 的全天候使用將使其阻抗發(fā)生變化。 妥善處理不要使其過度彎曲，可以延長導(dǎo)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(shù)規(guī)範(fàn)。

Polar RITS 自動阻抗測試系統(tǒng)集成了軟體和校準(zhǔn)系統(tǒng)，用於檢測導(dǎo)線和探棒的磨損，並提示操作人員是否需要維護(hù)。

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(jìn)行自動補(bǔ)償？如果使用 Polar CITS 或 RITS 內(nèi)建有穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)器，讓設(shè)備可以在定期間隔上重新校準(zhǔn)。為了獲取 佳性能，檢查設(shè)定和選項，確保設(shè)定為每 10 分鐘重新校準(zhǔn)。

RITS 有兩個設(shè)定，一個校準(zhǔn)設(shè)定用於內(nèi)部校準(zhǔn)，另一個設(shè)置用於檢測探棒磨損（空氣管校準(zhǔn)）。第二個設(shè)置應(yīng)該設(shè)定為 60 分鐘，以便獲取 佳測量結(jié)果。

移動電話是否會影響測量結(jié)果

移動電話是 RF 發(fā)送器，它們通常將“發(fā)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(jié)構(gòu)，像微條線尤其如此。
確保在測試區(qū)域附近的移動電話已經(jīng)關(guān)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(jié)果。工作臺表面具有其自身的介電常數(shù)，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(jié)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(zhuǎn)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(yōu)點可見於 AP124

重要說明：如果條線的讀數(shù)較高，請確認(rèn)您是否已經(jīng)將樣板層上的 Vcc 和 Gnd 進(jìn)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(shù)將類似於您沒有短接試樣上的板層所測量的值。