インピーダンスの測定


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低電圧差動信号(LVDS)バスで100Mb / sを使用する回路を設計および構築しています。これらの信号の一部は、手作りのケーブルでPCB間を移動する必要があります。問題は、ケーブルと終端の品質を確認する方法がないことです。

私が億万長者だったとしたら、高価な「スコープ」またはベクトルネットワークアナライザーを手に入れるでしょう。しかし、それに失敗した場合、反射信号またはケーブルのインピーダンスを測定する方法はありますか?

(私は150MHzの帯域幅、500MSPSのスコープを利用できます)。

追加:ET1200データシートから取得した、ワイヤーに関するデータに関する情報。

Ebus波形

追加:残り 21時間。バウンティの最後のチャンス。誰もがインピーダンスを測定するための迅速で汚い方法を提案できますか?おそらく、ケーブルを既知の正常なケーブルと比較できるブリッジのようなものでしょうか。


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「100Mb」はメモリの仕様である可能性がありますが、ユニットが明らかに間違っているため、通信チャネルの仕様ではありません。では、「LVDS」とはどういう意味ですか(もちろん、これはとにかく表記する必要があります)。ユニットのような基本的な簡単なものを間違って取得するということは、他の多くのものが間違っていると想定しなければならず、実際に何を求めているのかを知る方法がないということです。
Olin Lathrop

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100 MB-大文字のBはメモリの単位です。小文字のbはビットを意味するため、100Mbは100メガビットを意味します。はい、時間を含める必要があるため、100Mb / sが正しいです。LVDSは、低電圧差動信号の略です。
MarkSchoonover、2012

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@オリン:よろしいですか?では、100Mbイーサネットとはどういう意味ですか?(Google it)2 ^ 20ビットを「記憶」できるという意味ですか?いいえ、多くの場合、毎秒転送される100メガビットのデータの(非常に)短いデータとして100Mbを使用します。正しい単位はMb / sであることに同意しました。LVDSは常にLVDSと呼ばれます。人々が実際にそれを完全に書き出すことは決してない:低電圧差動信号。
Rocketmagnet

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@ OlinLathrop、TTLまたはCMOSについて話したいときはいつも、「トランジスタ-トランジスタロジック」または「無料の金属酸化膜半導体ロジック」を綴る必要がありますか?
フォトン

@Rocketmagnet-人々が「100Mbイーサネット」について言及するとき、彼らはそれを間違って言及している。「100Mb / sイーサネット」(または「100Mbpsイーサネット」)です。多くの人々が間違ってそれを呼ぶという事実はそれを正しくしません(それを呼ぶ人々を愚かに見せるだけです)。追加/sまたはpsそれ以上の侮辱を入力していませんか?
Connor Wolf

回答:


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これが私が思いつくことができる最も安いものです。

方向性結合器の図

まず、rfシンセサイザーが必要です。それがない場合は、デジタル信号に純粋な方形波を出力させ(クロック信号を使用するか、データラインから1010を送信します)、次にローパスまたはバンドパスフィルターを使用してそれを純粋な方形波に変換します。っぽい正弦波。

ソースとテスト中の回路の間に、方向性結合器を方向に接続し、結合された出力がソース信号ではなく反射信号を取得するようにします。

次に、RFパワー検出器を方向性結合器の結合ポートに接続します。これで、マルチメーターを使用して反射信号のパワーを測定できます。

ミニサーキットを使用する場合、方向性結合器と電力検出器を150ドル程度で入手できます。あるいは、これらの部品をEBayでさらに安価に見つけることができます。

この方法には、キャリブレーションを行うための機器がないため、あらゆる種類のエラーが発生します。方向性結合器の指向性は、測定できる最小反射係数を制限します。しかし、電力検出器の出力の電圧を最小化するように終端を調整する場合、おそらく整合を最適化することになります。

編集

加えて、LVDSについて話しているので、おそらく差動ラインと差動終端について話しています。つまり、このスキームでは、テスト機器とDUTの間にバランが必要になります。これは、エラーのもう1つの潜在的な原因です。


ありがとうPhoton。これは私が求めているものに似ています。これはLVDSなので、方向性結合器のペアが必要ですか?なぜ純粋な正弦波を使うのですか?実際の信号を使用しないのはなぜですか?確かにこれはより正確なテストになるでしょう。
Rocketmagnet

多分私はそれを調整することができました。ターミネーターを省くことで、映り込みの多い状況を作り出すことができます。また、100R HDM​​Iケーブルと100Rターミネーターを使用して、反射を最小限に抑えることができます。
Rocketmagnet 2012

方向性結合器とRF検出器は、周波数に対して特に均一な応答をしません。したがって、方形波入力に対する応答が何であるかは、実際にはわかりません。また、各周波数での位相応答がわからないため、全体としてかなり限定された測定になります。しかし、それはあなたを良い試合にかなり近づけることができます。
フォトン

涼しい。今、方向性結合器について読んでいます。差動方向性結合器のようなものはありますか?
Rocketmagnet 2012

@Rocketmagnet-カプラーを接地しないでください?または、バランを使用してシングルエンドから差動に切り替えます。
コナーウルフ2012

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まともなVNAを得るために100万ドルを費やす必要はありません。回路を構築するスキルがあるので、約400米ドルで自分で回路を構築できます。私は過去数ヶ月にわたってN2PK VNAを構築してきました。特別な工具は必要ありません。安定した手と優れたはんだ付けステーションだけです。アクティブなYahoo Groupがあり、ファイルセクションには完了したプロジェクトがたくさんあります。ほとんどのパーツはDigikeyから調達し、一部はMouserMiniCircuitsから調達しました。私のウェブサイトにも進捗状況を書いています。


これは差動信号に適していますか?IE自家製のツイストペアケーブルをテストするために使用できますか?
Rocketmagnet

@Rocketmagnet -おそらく:picosecond.com/objects/AN-21.pdfの私は私のVNAが行われたら、試してみるつもりです何か。
MarkSchoonover、2012

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私の意見では、最も明白なことは、周波数が可変の発振器(またはマルチバイブレータ、方形波を使用)を構築し、劣化が許容できる場合はケーブルの反対側の信号を確認することです。

しかし、最初にいくつかのディメンションを定義する必要があります。100Mb / sは全体の帯域幅ですか、それともペイロードのみですか?最初にそれを信号周波数(Hz単位)に変換し、次にケーブルの長さをチェックして、適切な長さであることを確認します。

チェックする仮説がある場合、測定値は理にかなっていると思います。そうでなければ、結果の処理方法がわかりません。


問題は、私のオシロスコープがこの速度で意味のある測定を行うのに十分な速度ではないことです。そのようなスコープは数千ポンドの費用がかかります。
Rocketmagnet

@Rocketmagnetを使用しても、100 MHzの正弦波が通過し、ラインが定常波を生成するのに適切な長さであることを確認できます
clabacchio

さて、ケーブルは波長に比べてかなり短い(約300mm)。伝搬速度は媒体に大きく依存するため、波長が正確にはわかりません。
Rocketmagnet

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また、クリティカルラインの長さは、ビットレートよりもソース信号の立ち上がり時間と立ち下がり時間に依存します。それであなたの立ち上がりと立ち下がり時間は何ですか?問題は、テスト装置の予算が足りないことです...質問に対する多くの答えを得られなかった理由は、魔法の弾丸がないことです。100 MHz以上で作業したい場合は、それらの周波数で適切なテスト機器を購入する必要があります。
フォトン

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終端RがラインインピーダンスZ0より大きい場合、正の電圧で反射が発生します。したがって、終端で電圧を測定すると、それは高くなります。R <Z0の場合、負の電圧で反射が発生するため、終端で低い電圧を測定します。ただし、Rの代わりにZ0を変化させることによってこれを行う場合、ソース側でも不整合が生じ、ラインで複数の反射が発生します。終端側のピーク電圧で測定された最終結果は、予測するのは簡単ではありません。
フォトン
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