Tecnología de PCB - Cómo analizar la resistencia y la pérdida de los PCB

La resistencia y la pérdida de los PCB son muy importantes para la transmisión de señales de alta velocidad y también son la clave para la garantía de calidad de la fábrica de pcb. Para analizar un canal de transmisión tan complejo, podemos estudiar su impacto en la señal a través de la respuesta de pulso del canal de transmisión.

La respuesta de pulso del circuito se puede obtener emitiendo un pulso estrecho. El pulso estrecho ideal debe ser un pulso estrecho con un ancho infinitamente estrecho y una amplitud muy alta. Cuando este pulso estrecho se propaga a lo largo de la línea de transmisión, el pulso se expandirá. La forma del pulso extendido está relacionada con la respuesta de la línea. Matemáticamente, podemos convolucionar la respuesta de pulso del canal con la señal de entrada para obtener la forma de onda de la señal transmitida a través del canal. La respuesta de pulso también se puede obtener de la respuesta de paso del canal. Debido a que la diferencia de la respuesta escalonada es una respuesta impulsiva, los dos son equivalentes.

Parece que hemos encontrado una solución a este problema, pero en la práctica, idealmente no hay pulsos estrechos ni señales escalonadas infinitamente empinadas. No solo son difíciles de generar, sino que la precisión no es fácil de controlar, por lo que son más en pruebas reales. El suelo se prueba con ondas sinusoidales para obtener una respuesta de dominio de frecuencia y una respuesta de dominio de tiempo a través del software del sistema de prueba de capa física correspondiente. Las ondas sinusoidales son más fáciles de producir que otras señales, y su precisión de frecuencia y amplitud es más fácil de controlar. El analizador de red vectorial (vna) puede medir con precisión las características de reflexión y transmisión de los canales de transmisión a diferentes frecuencias mediante escaneo de ondas sinusoidales en un rango de frecuencia de hasta decenas de ghz. El rango dinámico supera los 100 db, por lo que la alta velocidad moderna utiliza principalmente un analizador de red vectorial para medir al analizar los canales de transmisión.

Las características de reflexión y transmisión de las ondas sinusoides de diferentes frecuencias del sistema medido se pueden expresar en parámetros S. El parámetro s describe las características de transmisión y reflexión de ondas sinusoidales de diferentes frecuencias. Si somos capaces de obtener las características de reflexión y transmisión de los canales de transmisión a ondas sinusoidales de diferentes frecuencias, en teoría podemos predecir el impacto de las señales digitales reales después de pasar por este canal de transmisión, porque las señales digitales reales pueden considerarse causadas por el dominio de frecuencia. Está compuesto por muchas ondas sinusoidales de diferentes frecuencias.

Para la línea de transmisión de un solo extremo, contiene cuatro parámetros s: s11, s22, s21, s12. S11 y S22 reflejan las características de reflexión de las ondas sinusoidales de diferentes frecuencias desde el puerto 1 y el puerto 2, respectivamente, s21 refleja las características de transmisión de las ondas sinusoidales de diferentes frecuencias desde el puerto 1 hasta el puerto 2, y s12 refleja desde el puerto 2 hasta el puerto 1. Características de transmisión de ondas sinusoidales de diferentes frecuencias. Para la línea de transmisión diferencial, el parámetro s es más complejo, ya que hay un total de 4 puertos, con un total de 16 puertos. En circunstancias normales, se utiliza un analizador de red vectorial con cuatro o más puertos para medir la línea de transmisión diferencial para obtener sus parámetros S.

Si se obtiene el parámetro 16s de la línea diferencial medida, se obtienen muchas características importantes de la línea diferencial. Por ejemplo, el parámetro sdd21 refleja las características de pérdida de inserción de la línea diferencial, y el parámetro sdd11 refleja sus características de pérdida de eco.

Podemos obtener más información mediante la transformación anti - FFT de estos parámetros S. Por ejemplo, la forma de onda de reflexión del dominio del tiempo (tdr: reflexión del dominio del tiempo) se obtiene mediante la transformación del parámetro sdd11. La forma de onda reflejada en el dominio del tiempo puede reflejar los cambios de resistencia de la línea de transmisión medida. También podemos realizar una conversión inversa FFT de los resultados sdd21 de la línea de transmisión para obtener su respuesta de pulso, predeciendo así la forma de onda o el patrón ocular de las señales digitales de diferentes velocidades de datos después de pasar por este par de líneas diferenciales. Esta es una información muy útil para los ingenieros de diseño digital.

Se puede ver que el analizador de red vectorial (vna) se utiliza para medir el canal de transmisión de la señal digital. Por un lado, se basa en los métodos de análisis de radiofrecuencia y microondas, que pueden obtener características de canal de transmisión muy precisas en un rango de frecuencia de decenas de ghz; Por otro lado, al realizar algunas simples transformaciones de dominio de tiempo de los resultados de las mediciones, podemos analizar los cambios de resistencia en los canales, el impacto en la transmisión de señales reales, etc., ayudando así a los primeros ingenieros digitales a determinar la calidad de las placas traseras, cables, conectores, placas de circuito pcb, etc. Sin embargo, no hay necesidad de esperar a que la señal final tenga un problema antes de apresurarse a procesarla.