การวัดความต้านทาน

ฉันกำลังออกแบบและสร้างวงจรที่ใช้ 100Mb / s บนบัสแรงดันไฟฟ้าต่ำ (LVDS) บัส สัญญาณเหล่านี้บางส่วนจำเป็นต้องเดินทางระหว่าง PCB บนสายเคเบิลที่ทำด้วยมือ ปัญหาคือฉันไม่มีวิธีตรวจสอบคุณภาพของสายเคเบิลและการเลิกจ้าง

ถ้าฉันเป็นเศรษฐีเงินล้านฉันจะได้ขอบเขตที่แพงหรือตัววิเคราะห์เครือข่ายเวกเตอร์ แต่ถ้าเป็นเช่นนั้นจะมีวิธีใดบ้างที่ฉันสามารถวัดสัญญาณสะท้อนกลับหรือความต้านทานของสายเคเบิลได้

(ฉันมีแบนด์วิดท์ 150MHz, ขอบเขต 500MSPS ')

เพิ่มแล้ว:ข้อมูลเกี่ยวกับข้อมูลบนสายนำมาจากแผ่นข้อมูลET1200

รูปคลื่นของคลื่นสมอง

เพิ่ม: 21 ชั่วโมงที่จะไป โอกาสสุดท้ายสำหรับเงินรางวัล ใครสามารถแนะนำแม้แต่วิธีที่รวดเร็วและสกปรกในการวัดความต้านทานได้หรือไม่? บางทีสะพานบางประเภทที่ฉันสามารถเปรียบเทียบสายเคเบิลกับสายเคเบิลที่รู้จักกันดี

impedance termination lvds

— Rocketmagnet
แหล่งที่มา

"100Mb" อาจเป็นข้อมูลจำเพาะสำหรับหน่วยความจำ แต่ไม่ใช่สำหรับช่องทางการสื่อสารเนื่องจากหน่วยผิดอย่างชัดเจน คุณหมายถึงอะไรโดย "LVDS" (ซึ่งแน่นอนว่าควรถูกสะกดออกมา) การได้รับสิ่งง่าย ๆ พื้นฐานเช่นหน่วยที่ไม่ถูกต้องหมายความว่าเราต้องสมมติว่ามีสิ่งอื่น ๆ อีกมากมายที่ไม่ถูกต้องและไม่มีทางรู้ว่าสิ่งที่คุณถามจริง

— Olin Lathrop

100 MB - ด้วยตัวพิมพ์ใหญ่ B คือหน่วยความจำ ตัวพิมพ์เล็ก b หมายถึงบิตดังนั้น 100Mb หมายถึง 100 เมกะบิต ใช่มันควรรวมเวลาเพื่อให้ 100Mb / s ถูกต้อง LVDS หมายถึงการส่งสัญญาณที่แตกต่างของแรงดันไฟฟ้าต่ำ

— MarkSchoonover

@Olin: คุณแน่ใจเหรอ? แล้วผู้คนหมายถึงอะไรเมื่อพวกเขาอ้างถึง 100Mb Ethernet (Google มัน) พวกเขาหมายความว่ามันสามารถ 'จำ' 2 ^ 20 บิตได้หรือไม่? ไม่ผู้คนมักจะใช้ 100Mb สั้น ๆ (มาก) สำหรับการถ่ายโอนข้อมูล 100 เมกะบิตต่อวินาที ตกลงกันว่าหน่วยที่ถูกต้องคือ Mb / s LVDS เรียกว่า LVDS เสมอ ผู้คนไม่เคยเขียนมันออกมาเต็มที่: สัญญาณแรงดันต่ำ

— Rocketmagnet

@OlinLathrop ตอนนี้เราต้องสะกดคำว่า "Transistor-transistor logic" หรือ "ตรรกะของโลหะ - ออกไซด์ - เซมิคอนดักเตอร์ฟรี" ทุกครั้งที่เราต้องการพูดถึง TTL หรือ CMOS?

— โฟตอน

@Rocketmagnet - เมื่อมีคนอ้างถึง "100Mb Ethernet" พวกเขาจะหมายถึงว่ามันไม่ถูกต้อง เป็น "100Mb / s Ethernet" (หรือ "100Mbps Ethernet") ความจริงที่ว่าผู้คนจำนวนมากไม่ถูกต้องเรียกมันว่าไม่ได้ทำให้มันถูกต้อง (มันก็ทำให้คนที่เรียกว่าดูโง่) ไม่ได้พิมพ์เพิ่มเติม/sหรือpsดูถูก?

— Connor Wolf

คำตอบ:

นี่คือราคาที่ถูกที่สุดที่ฉันสามารถทำได้

ไดอะแกรม Coupler ทิศทาง

ก่อนอื่นคุณต้องใช้ rf synthesizer หากคุณไม่มีสัญญาณให้รับสัญญาณดิจิตอลเพื่อส่งออกคลื่นสี่เหลี่ยมบริสุทธิ์ (ใช้สัญญาณนาฬิกาหรือส่ง 1,010 ... จากสายข้อมูลของคุณ) จากนั้นใช้ตัวกรองสัญญาณเสียงต่ำหรือแบนด์เพื่อแปลงให้เป็นสัญญาณบริสุทธิ์ คลื่นไซน์

ระหว่างแหล่งกำเนิดและวงจรของคุณที่อยู่ภายใต้การทดสอบให้เชื่อมต่อตัวเชื่อมต่อทิศทางในทิศทางเพื่อให้เอาท์พุทแบบคู่กำลังรับสัญญาณที่สะท้อนไม่ใช่สัญญาณแหล่งที่มา

ตอนนี้เชื่อมต่อเครื่องตรวจจับพลังงาน rf กับพอร์ตคู่ couplers ทิศทางของ ตอนนี้คุณสามารถใช้มัลติมิเตอร์เพื่อวัดพลังงานในสัญญาณสะท้อนกลับ

หากคุณใช้ Minicircuits คุณจะได้รับ coupler ทิศทางและเครื่องตรวจจับพลังงานสำหรับบางอย่างเช่น $ 150 หรือคุณอาจพบชิ้นส่วนเหล่านี้โดยใช้อีเบย์น้อยลง

จะมีข้อผิดพลาดทุกประเภทในแนวทางนี้เพราะคุณไม่มีอุปกรณ์ที่จะสอบเทียบ ทิศทางของ Coupler ทิศทางจะ จำกัด สัมประสิทธิ์การสะท้อนต่ำสุดที่คุณสามารถวัดได้ แต่ถ้าคุณปรับการเลิกจ้างของคุณเพื่อลดแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของเครื่องตรวจจับพลังงานคุณอาจเข้าใกล้การปรับการจับคู่ให้เหมาะสมที่สุด

แก้ไข

ควรเพิ่มเนื่องจากคุณกำลังพูดถึง LVDS คุณน่าจะพูดถึงบรรทัดที่แตกต่างและการยุติที่ต่างกัน ซึ่งหมายความว่าสำหรับรูปแบบนี้คุณจะต้องมี balun ระหว่างเครื่องมือทดสอบและ DUT ของคุณ ซึ่งเป็นอีกแหล่งที่มาของข้อผิดพลาด

— โฟตอน
แหล่งที่มา

ขอบคุณโฟตอน นี่เป็นสิ่งที่ฉันต้องการ เนื่องจากนี่คือ LVDS ฉันต้องมีเพลาข้อต่อสองทิศทางหรือไม่ ทำไมต้องใช้คลื่นบาปบริสุทธิ์ ทำไมไม่ใช้สัญญาณจริงของฉัน แน่นอนว่านี่จะทำให้การทดสอบมีความแม่นยำยิ่งขึ้น

— Rocketmagnet

บางทีฉันสามารถปรับเทียบมันได้ ฉันสามารถสร้างสถานการณ์ที่มีการสะท้อนสูงสุดโดยออกจากจุดสิ้นสุด และฉันสามารถสร้างการสะท้อนขั้นต่ำได้โดยใช้สาย HDMI 100R และตัวสิ้นสุดเทอร์มินอล 100R

— Rocketmagnet

directional coupler และเครื่องตรวจจับคลื่นความถี่วิทยุจะไม่มีการตอบสนองที่สม่ำเสมอโดยเฉพาะต่อความถี่ ดังนั้นคุณจะไม่รู้จริงๆว่าอะไรคือการตอบสนองต่ออินพุตคลื่นสี่เหลี่ยมจตุรัสของคุณ นอกจากนี้คุณจะไม่ทราบการตอบสนองของเฟสในแต่ละความถี่ดังนั้นโดยรวมแล้วการวัดค่อนข้าง จำกัด แต่อาจทำให้คุณเข้าใกล้การแข่งขันที่ดี

— โฟตอน

เย็น. ตอนนี้ฉันกำลังอ่านข้อต่อเพลา มีสิ่งต่าง ๆ เช่น coupler directional หรือไม่?

— Rocketmagnet

@Rocketmagnet - อย่าต่อ coupler ใช่ไหม หรือใช้balunเพื่อเปลี่ยนจากแบบปลายเดี่ยวไปเป็นดิฟเฟอเรนเชียล

— Connor Wolf

คุณไม่จำเป็นต้องใช้เงินหลายล้านดอลลาร์เพื่อรับ VNA ที่ดี เมื่อคุณมีทักษะในการสร้างวงจรคุณสามารถสร้างได้ด้วยตัวเองในราคาประมาณ $ 400 USD ฉันได้สร้างN2PK VNAในช่วงหลายเดือนที่ผ่านมา คุณไม่ต้องการเครื่องมือพิเศษใด ๆ เพียงมือที่มั่นคงและสถานีบัดกรีที่ดี มีกลุ่ม Yahoo ที่ใช้งานอยู่ในส่วนของไฟล์มีโครงการที่สร้างแล้วเสร็จมากมาย ฉันได้มาส่วนใหญ่ของชิ้นส่วนผ่านDigikeyมีไม่กี่บริษัท MouserและMiniCircuits ฉันเขียนความคืบหน้าในเว็บไซต์ของฉันด้วย

— MarkSchoonover
แหล่งที่มา

อันนั้นเหมาะสำหรับสัญญาณที่แตกต่างกันหรือไม่? IE ฉันสามารถใช้มันเพื่อทดสอบสายคู่บิดที่ทำเองได้ไหม?

— Rocketmagnet

@Rocketmagnet - อาจเป็นไปได้: picosecond.com/objects/AN-21.pdfสิ่งที่ฉันจะลองเมื่อ VNA ของฉันเสร็จแล้ว

— MarkSchoonover

ในความคิดของฉันสิ่งที่ชัดเจนที่สุดที่ต้องทำคือการสร้าง oscillator (หรือ multivibrator เพื่อให้มีคลื่นสี่เหลี่ยม) ที่มีความถี่แปรผันและดูสัญญาณที่ปลายอีกด้านของสายเคเบิลหากการย่อยสลายเป็นที่ยอมรับ

แต่ก่อนอื่นคุณควรกำหนดขนาดบางส่วน: 100 Mb / s เป็นแบนด์วิดธ์โดยรวมหรือเฉพาะสำหรับน้ำหนักบรรทุก? คุณควรแปลงให้เป็นความถี่สัญญาณ (เป็น Hz) จากนั้นตรวจสอบความยาวของสายเคเบิลเพื่อให้แน่ใจว่ามีความยาวที่เหมาะสม

ฉันคิดว่ามาตรการเหมาะสมเมื่อคุณมีสมมติฐานที่จะตรวจสอบมิฉะนั้นคุณจะไม่รู้ว่าต้องทำอย่างไรกับผลลัพธ์

— clabacchio
แหล่งที่มา

ปัญหาคือออสซิลโลสโคปของฉันไม่เร็วพอที่จะทำการวัดใด ๆ ที่มีความหมายที่ความเร็วนี้ ขอบเขตเช่นนั้นมีค่าใช้จ่ายหลายพันปอนด์

— Rocketmagnet

@Rocketmagnet คุณยังสามารถตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการส่งผ่านคลื่น 100 MHz และเส้นที่มีความยาวที่เหมาะสมจะมีคลื่นนิ่ง

— clabacchio

สายสั้นค่อนข้าง (ประมาณ 300 มม.) เมื่อเทียบกับความยาวคลื่น ฉันไม่แน่ใจว่าสิ่งที่ความยาวคลื่นจะเป็นเพราะเห็นได้ชัดว่าความเร็วการแพร่กระจายขึ้นอยู่กับสื่ออย่างมาก

— Rocketmagnet

นอกจากนี้ความยาวบรรทัดที่สำคัญจะขึ้นอยู่กับเวลาที่สัญญาณแหล่งสัญญาณของคุณเพิ่มขึ้นและลดลงมากกว่าอัตราบิต แล้วคุณเพิ่มขึ้นหรือลดลงเท่าไหร่? ปัญหาคือคุณไม่มีงบประมาณสำหรับอุปกรณ์ทดสอบที่สามารถบอกคุณได้ ... ฉันคิดว่าเหตุผลที่คุณไม่ได้รับคำตอบสำหรับคำถามของคุณคือไม่มีกระสุนวิเศษ หากคุณต้องการทำงานที่ 100 MHz ขึ้นไปคุณจะต้องตั้งงบประมาณสำหรับอุปกรณ์ทดสอบที่เหมาะสมที่ความถี่เหล่านั้น

— โฟตอน

ถ้า R การเลิกจ้างมากกว่าความต้านทานของเส้น Z0 คุณจะได้รับการสะท้อนด้วยแรงดันไฟฟ้าบวก ดังนั้นถ้าคุณวัดแรงดันที่จุดสิ้นสุดมันจะสูงกว่า หาก R <Z0 คุณจะได้รับการสะท้อนกลับด้วยแรงดันลบดังนั้นคุณจึงวัดแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าที่จุดสิ้นสุด แต่ถ้าคุณทำสิ่งนี้ด้วยการเปลี่ยน Z0 แทน R คุณจะสร้างที่ไม่ตรงกันที่จุดสิ้นสุดของแหล่งที่มาและคุณจะได้รับการสะท้อนหลายครั้งในบรรทัด อะไรคือผลลัพธ์สุดท้ายที่วัดได้ในรูปของแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่จุดสิ้นสุดการเลิกจ้างนั้นไม่ได้เป็นการคาดการณ์

— โฟตอน