如何分析PCB的阻抗和損耗!
2023-03-17 來(lái)自: 深圳市富業(yè)達電子有限公司 瀏覽次數:982
PCB的阻抗和損耗對高速信號的傳輸至關(guān)重要。為了分析如此復雜的傳輸通道,我們可以通過(guò)傳輸通道的沖擊響應來(lái)研究其對信號的影響。
電路的沖擊響應可以通過(guò)傳輸窄脈沖來(lái)獲得。理想的窄脈沖應該是一個(gè)寬度無(wú)限窄、幅度非常高的窄脈沖。當窄脈沖沿傳輸線(xiàn)傳輸時(shí),脈沖會(huì )擴大,擴大后的形狀與線(xiàn)路的響應有關(guān)。從數學(xué)上講,通道的沖擊響應和輸入信號卷積可以得到通道傳輸后信號的波形。沖擊響應也可以通過(guò)通道的階躍響應來(lái)獲得,因為階躍響應的微點(diǎn)是沖擊響應,所以?xún)烧呤瞧降鹊摹?/p>
似乎我們找到了解決問(wèn)題的方法,但在實(shí)際情況下,理想狹窄的脈沖或無(wú)限陡峭的階躍信號不存在,不僅難以產(chǎn)生,而且精度難以控制,所以在實(shí)際測試中使用正弦波測試頻域響應,通過(guò)相應的物理測試系統軟件得到時(shí)域響應。與其他信號相比,正弦波更容易產(chǎn)生,其頻率和范圍精度更容易控制。矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀VNA(vectornetworkanalyzer)在幾十GHz的頻率范圍內,可以通過(guò)正弦波掃描頻率準確測量傳輸通道對不同頻率的反射和傳輸特性,動(dòng)態(tài)范圍超過(guò)100dB。因此,在現代高速傳輸通道分析中,主要采用矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀進(jìn)行測量。
S參數可用于被測系統對不同頻率正弦波的反射和傳輸特性(S-parameter)S參數描述了被測器對不同頻率正弦波的傳輸和反射特性。如果我們能得到傳輸通道對不同頻率正弦波的反射和傳輸特性,理論上我們可以預測傳輸通道后真實(shí)數字信號的影響,因為真實(shí)數字信號可以被認為是由許多不同頻率的正弦波組成的。
單端傳輸線(xiàn)包含4個(gè)S參數:S111、S22、S21、S12。S11和S22分別反映了1端口和2端口對不同頻率正弦波的反射特性。S21反映了從1端口到2端口的不同頻率正弦波的傳輸特性,S12反映了從2端口到1端口的不同頻率正弦波的傳輸特性。對于差異化的傳輸線(xiàn),由于共有4個(gè)端口,其S參數更為復雜,共16個(gè)。一般來(lái)說(shuō),差分傳輸線(xiàn)的S參數將由4端口甚至更多端口的矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀測量。
如果得到測量差分線(xiàn)的16個(gè)S參數,已經(jīng)得到了差分線(xiàn)的許多重要特性。例如,SDD21參數反映了差分線(xiàn)的插入損耗特性,SDD11參數反映了其回波損耗特性。