随着数字电路工作速度的提高,PCB板上信号的传输速率也越来越高,例如PCI-Express的信号速率已达到2.5Gb/s,SATA的信号速率已达到3Gb/s,而PCI-Express II、XAUI、10G以太网等新标准的工作速率更高。随着数据速率的提高,信号的上升时间会越来越快,当上升沿快的信号遇到电路板上的阻抗不连续处时,就会产生较大的反射,这些信号的反射会改变信号的波形,因此线路阻抗是影响信号完整性的关键因素。
对于高速电路板来说,保证信号传输路径上阻抗的连续性非常重要,这样才能避免信号产生较大的反射。相应地,对于测试来说,也需要测试高速电路板信号传输路径上的阻抗变化,分析问题的原因,以便更好地定位问题。例如PCI-Express、SATA标准都需要测量传输线的阻抗。
要进行阻抗测试,一种快速有效的方法是TDR(时域反射计)方法。它的工作原理基于传输线理论,工作方式有点像雷达。如下图所示,当在被测线路上加入一个阶跃脉冲时,在阻抗不连续点会产生反射。如果已知源阻抗(Z0),根据反射系数(ρ)即可计算出被测点的阻抗(ZL)。
通过 TDR 阻抗测试,PCB 制造商可以确保其产品满足所有阻抗要求,而无需经过漫长的反复试验过程。它提供快速、准确的阻抗值测量,并有助于确保 PCB 质量可靠,信号传输可靠。使用 TDR 阻抗测试,PCB 制造商可以节省时间、金钱和资源,同时保证为客户提供高质量的 PCB。
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