PCB技術 - PCBのインピーダンスと損失の解析法

インピーダンスと損失 PCB 高速信号の伝送には非常に重要である, また、2010年の品質保証の鍵です PCB工場. このような複雑な伝送路を解析するために, 伝送路のインパルス応答を通じて信号への影響を研究することができる.

回路のインパルス応答は狭いパルスを伝送することによって得ることができる。理想的な狭いパルスは、狭い狭いパルス幅であり、非常に狭い幅と非常に高い振幅でなければならない。この狭いパルスが伝送線路に沿って伝搬されると、パルスが膨張する。拡張パルスの形状はラインの応答に関係する。数学的に言えば、我々はチャンネルを通して伝送の後、信号の波形を得るために入力信号でチャンネルのインパルス応答を畳み込むことができます。インパルス応答は、チャネルのステップ応答から得ることもできる。ステップ応答の微分はインパルス応答であるので、2は等価である。

我々はこの問題を解決する方法を見出したが、実際には、理想的に狭いパルスまたは無限に急なステップ信号は存在しない。だけでなく、彼らは生成することは困難ですが、精度は、実際のテストのように制御することは容易ではない。グランドは周波数領域応答を得るために正弦波を使用し、対応する物理層テストシステムソフトウェアを介して時間領域応答を得ることである。他の信号と比較して正弦波は発生しやすく，その周波数や振幅精度は制御が容易である。ベクトルネットワークアナライザ（vna）は，数十ghzまでの周波数範囲における正弦波掃引を通して，異なる周波数への伝送チャネルの反射と伝送特性を正確に測定することができる。ダイナミックレンジは100 db以上であるので，伝送路を解析するときには高速であるため，主にベクトルネットワークアナライザを用いた。

異なる周波数の正弦波に対する被試験系の反射・透過特性はsパラメータで表現できる。sパラメータは異なる周波数の正弦波の透過と反射特性を記述する。異なる周波数の正弦波に対する伝送路の反射・透過特性を得ることができれば，実伝送路を通過した後の実ディジタル信号の影響を理論的に予測できる。それは、異なる周波数の多くの正弦波から成ります。

シングルエンド伝送線については、S 11、S 22、S 21、S 12の4個のパラメータを含む。S 11，S 22はポート1とポート2から異なる周波数の正弦波の反射特性を反映し、S 21はポート1からポート2への異なる周波数の正弦波の透過特性を反映し、S 12はポート2からポート1に反射する。異なる周波数の正弦波の透過特性差動伝送線路では、合計4ポートであるので、Sパラメータはより複雑であり、合計16ポートである。通常の状況下では，4ポート以上のベクトルネットワークアナライザを用いて，sパラメータを得るために差分伝送線路を測定する。

テストした微分線の16 sパラメータが得られると，差動線の多くの重要な特性が得られた。例えば、SDD 21パラメータは、差動ラインの挿入損失特性を反映し、SDD 11パラメータは、その戻り損失特性を反映する。

これらのsパラメータで逆fft変換を行うことにより，より多くの情報を得ることができる。例えば、時間領域反射波形（TDR：時間領域反射）は、SDDD 11パラメータを変換することによって得られる。時間領域反射波形は測定伝送線路のインピーダンス変化を反映できる。伝送線のSDD 21結果に対して逆FFT変換を行うことにより、インパルス応答を得ることができ、それによって、差動回線のペアを通過した後に異なるデータレートを有するディジタル信号の波形またはアイダイアグラムを予測することができる。これは、デジタルデザインエンジニアのための非常に有用な情報です。

It can be seen that the vector network analyzer (VNA) is used to measure the transmission channel of digital signals. 一方で, ラジオ周波数とマイクロ波の解析法を描く, そして、数十GHzの周波数範囲の非常に正確な伝送チャネル特性を得ることができる一方で, 一方で, 測定結果のいくつかの簡単な時間領域変換を実行することによって, チャネル上のインピーダンス変化を解析することができる, 実信号伝送への影響, etc., 初期のデジタル技術者がバックプレーンを決定するのを助けるために, ケーブル, コネクタの品質, PCB回路基板, etc., 最終的な信号を待つことなく、それに対処するために急いで前に問題がある.