Випробувальне обладнання
Перевірка цілісності сигналу така ж, як і розрахунок моделювання, обидва вони повинні бути проаналізовані як у часовій області, так і в частотній; для перевірки цілісності сигналу електричного роз'єму в часовій області в основному використовується рефлектометр часової області.
(TDR) для перевірки зміни характеристичного імпедансу електричного роз'єму результат тесту буде відображатися на дисплеї рефлектометра часової області (TDR) у вигляді кривої. Тестовим інструментом, що використовується для аналізу цілісності сигналу в частотній області, є векторний аналізатор мережі (VNA). Основною функцією векторного аналізатора мережі (VNA) є перевірка параметрів S багатопровідника в електричному роз'ємі. З вдосконаленням приладу частина його також може перевірити значення характеристичного імпедансу у часовій області. Отже, порівняно з тестовим діапазоном цих двох приладів, виявляється, що векторний аналізатор мережі (VNA) має ширший спектр застосування, особливо після додавання характеристичного випробування на імпеданс, цілком можливо використовувати цей прилад для завершення електричний роз'єм Тестування цілісності сигналу; тому поговоримо сьогодні про векторний аналізатор мережі (VNA), щоб перевірити відповідні параметри цілісності сигналу електричного роз’єму USB 3.1 Type C.
У процесі перевірки цілісності сигналу електричних роз'ємів, крім вибору відповідних вимірювальних приладів, спосіб підключення та вибір з'єднувальних проводів також матимуть величезний вплив на вимірювання роз'єму. При випробуванні низькошвидкісної системи підключення зазвичай вибирається безпосереднє підключення випробовуваної системи до вимірювального приладу через провід і щуп для випробування. Такі методи підключення можна побачити скрізь, такі як процес випробування мультиметра, спосіб підключення осцилографа тощо. Такий спосіб випробування не матиме великого впливу на результат при вимірюванні електричних сигналів на низькошвидкісній системі, але це відрізняється в епоху високошвидкісних операцій. У високошвидкісній системі передачі, такі як передача сигналу в високошвидкісному електричному роз'ємі, невеликі структурні зміни в контактній частині матимуть величезний вплив на передачу високошвидкісних сигналів , особливо спричиняючи розрив імпедансу та збільшення відбиття. Тому вибір лінії підключення та режиму підключення має дуже важливий вплив на цілісність сигналу роз'єму контрольної точки. Поточний метод вимірювання в основному використовує виділений радіочастотний роз'єм SMA для підключення електричного роз'єму USB 3.1 Type C та векторного аналізатора мережі (VNA). SMA насправді є з'єднувачем, його англійською назвою є Sub-Miniature-A, також відомий як РЧ-коаксіальний роз'єм серії SMA. Коаксіальний роз'єм SMA є різновидом мікрохвильового виявлення сигналу, який зазвичай використовується в межах 26,5 ГГц. За своєю структурою також поділяється на чоловічу та жіночу. Конструкція з'єднувальної частини в основному є центральною контактною частиною для передачі сигналу, що реалізує екранування та ізолюючою обгортково-опорною частиною та зовнішньою контактною частиною, що реалізує з'єднання чоловічої та жіночої голів. Як правило, чоловічий роз'єм знаходиться на коаксіальній лінії, а жіночий роз'єм - на обладнанні або приладі. Чоловіча та жіноча головки з'єднані за допомогою різьбової конструкції, яка є більш стійкою.
Калібрування приладу
У тестовому експерименті точність даних вимірювань безпосередньо пов’язана з точністю об’єкта, що підлягає випробуванню, і достовірністю процесу випробування. Отже, для забезпечення точності та надійності результатів вимірювань необхідно провести калібрування випробувального обладнання перед експериментальним випробуванням, щоб уникнути відхилення вимірювань обладнання при тривалому використанні та навіть великих відхилень, що призведе до контрольна робота. Принесло багато невизначеності. Отже, для забезпечення точності, правдивості та достовірності даних випробувань необхідно провести калібрування випробувального приладу. Вибраним нами тестовим обладнанням є векторний аналізатор мережі (VNA), роз’єм SMA та тестовий прилад, розроблений нами самими. Отже, векторний аналізатор мережі (VNA) повинен бути відкалібрований перед тим, як продовжувати тест. Оскільки метод випробування мережевого аналізатора (VNA) проводиться в частотній області, він не дбає про внутрішню структуру об'єкта, що тестується, під час випробування, і йому потрібно лише отримати відповідні параметри опорних площин на обох сторони. Однак у реальному процесі вимірювання опорна площина часто знаходиться не на межі розділу вимірюваного об'єкта, а всередині векторного аналізатора мережі. У процесі вимірювання будуть великі помилки, тому необхідно відкалібрувати еталонну площину та пройти калібрування. , Еталонна площина переміщується на два кінці вимірюваного об'єкта для усунення системної помилки; насправді процес усунення помилок - це процес математичної операції, а фактичний результат вимірювання - це характеристика, яка не має нічого спільного з фактичним вектором характеристики вимірюваного об’єкта. Він утворюється шляхом векторної суперпозиції, так що поки ви знаєте характеристику вектор, який не має нічого спільного з вимірюваним об'єктом, легко усунути цю частину помилки, і результат після усунення невідповідних факторів є реальним результатом вимірювання.
Існує два загальновживані методи калібрування векторного аналізатора мережі (VNA), калібрування SOLT та
Калібрування TRL. Повна англійська назва SOLT - це коротке відкрите передавання навантаження, що означає способи калібрування короткого замикання, обриву, навантаження та передачі. Повна англійська назва TRL - «Трансмісійна відбивна лінія», що є методом калібрування прямої, відбивної та передавальної ліній. Конкретні переваги та недоліки наведені в наступній таблиці:
Порівнюючи характеристики двох методів калібрування, у дослідженнях цієї теми обмежено
Метод калібрування TRL з високим ступенем точності. Метод калібрування TRL порівняно простий для процесу калібрування векторного аналізатора мережі. Конкретний процес складається з трьох етапів: калібрування прямого з'єднання, калібрування з'єднання відбиття та калібрування з'єднання лінії затримки. Ці три кроки - це різні методи підключення, які калібруватимуться по черзі без різниці. Конкретний процес калібрування такий:
(1) Калібрування підключення (Thru): насправді, це безпосереднє підключення порту 1 і порту 2 опорної площини, а потім проведення вимірювань, як показано на наступному малюнку:
(2) Калібрування з'єднання для відображення (Reflect): Потрібно додати навантаження з великим коефіцієнтом відбиття в середині опорної площини. Найпростіший спосіб - це безпосередньо від'єднати дві опорні площини, як показано на наступному малюнку:
(3) Калібрування підключення лінії затримки (лінія): Виконайте вимірювання, підключивши лінію електропередачі, що відповідає імпедансу випробовуваного об'єкта, між двома опорними площинами, як показано на наступному малюнку:
Після цих трьох етапів калібрування можна обчислити похибку середнього вікна помилок двох площин вимірювання, а фактичний результат випробування випробовуваного об'єкта можна отримати, виконуючи математичні операції з вихідними результатами випробувань.
Дизайн випробувального приладу
Ключем до конструкції випробувального приладу є вибір нової конструкції лінії передачі плати друкованої плати та налаштування диференціального імпедансу.
Встановити. Структура лінії передачі друкованої плати в основному складається з мікросмужкової лінії, смугової лінії та копланарної керованої хвилі. Згідно з описом цих структурних характеристик у главі 2,
встановлено, що смугова лінія дуже придатна для використання при випробуванні високошвидкісних дослідницьких об'єктів, незалежно від розподілу магнітного поля, контролю імпедансу або антиінтерференційної здатності.
При дослідженні предмета смугова структура обрана як лінія передачі на платі друкованої плати випробувального приладу.
Раніше для розрахунку імпедансу смугової лінії основні параметри, такі як властивості матеріалу, товщина та ширина лінії, часто враховувались в емпіричній формулі для розрахунку, але емпірична формула не дуже точна,
і це було розраховано.
Процес дуже складний і схильний до помилок. З тих пір, як компанія Polar випустила класичне програмне забезпечення для розрахунку імпедансу Polar SI9000, процес розрахунку імпедансу та громіздкість були значно зменшені,
тому це програмне забезпечення використовується для розрахунку конструкції імпедансу смугової лінії. Відповідно до характеристик передачі електричного роз’єму USB 3.1 Type C, диференціальний опір лінії передачі становить 100 Ом, а однобічний опір - 50 Ом. Згідно з цією передумовою, різні значення параметрів смугової лінії отримуються за допомогою програмного забезпечення, як показано в наступній таблиці.
Під час фактичного тесту вам потрібно лише підключити чоловічий та жіночий роз'єми та підключити їх до векторного аналізатора мережі за допомогою SMA.
Аналіз даних результатів випробувань
Підключіть електричний роз'єм USB 3.1 типу C, випробувальний прилад та векторний аналізатор мережі, як показано на малюнку 5-9, а потім протестуйте відповідні параметри електричного роз'єму, а після аналізу результатів вимірювання виберіть одну пару диференціальних пар для детального аналізу. Рисунок 5-11 - це порівняння між виміряним характеристичним опором TDR диференціальної пари та результатами моделювання, Рисунок 5-12, Рисунок 5-13, Рисунок 5-14, Рисунок 5-15 Це діаграма порівняння виміряних параметрів S та змодельовані параметри S.
Згідно з вищезазначеним порівняльним аналізом було встановлено, що результати випробувань та результати моделювання не повністю збігаються, і завжди існує певний ступінь похибки.
Результати тестування завжди мають гірші показники порівняно з результатами моделювання, але незалежно від того, який параметр порівнюється, можна виявити, що тенденція кривої результату тестування завжди відповідає тенденції кривої тестування результату моделювання, і немає значних коливань.
Причини помилки аналізуються наступним чином:
(1) Неправильна робота людини та фактори навколишнього середовища, помилки, спричинені цими факторами, не можуть бути повністю усунені, але помилки можуть бути зменшені шляхом стандартної роботи та вибору відповідного тестового середовища.
(2) У програмному забезпеченні для електромагнітного моделювання модель дуже акуратна і, здається, не пошкоджена чи не вирізана, але електричний роз'єм у фактичному випробуванні отримується шляхом покрокової обробки та складання.
У процесі виробництва неминуче виникають деякі помилки у розмірі лінії передачі електричного роз'єму, і штифт не може бути абсолютно рівним. Під час складання можуть існувати зношення та подряпини на кожній деталі.
Ці, здавалося б, незначні проблеми знайдуть своє відображення у високошвидкісному процесі передачі сигналу.
(3) Подібним чином проблема електричних приєднувальних матеріалів також має певний вплив. У програмному забезпеченні для моделювання матеріали кожної частини структури точкових з'єднувачів повинні бути однорідними, а властивості матеріалів також встановлюються як константи, але при фактичному випробуванні вибраний електричний з'єднувач не може досягти повністю рівномірного розподілу матеріалів, також властивості матеріалу не можуть залишатися незмінними під час випробування.
Ці зміни також спричинять помилки в результатах тестування.
Навіть ці невеликі помилки не вплинуть на достовірність моделювання верифікації та доцільність оптимізації електричного роз'єму. Отже, на основі аналізу результатів, результати моделювання програмного забезпечення для електромагнітного моделювання HFSS, що використовуються в цій темі, є правдивими та надійними при проектуванні високошвидкісних електричних роз'ємів, і оптимізація цього електричного роз'єму повинна відповідати вимогам його проектна швидкість передачі.
ласкаво просимо відвідати наш веб-сайт:www.kabasi-connector.com
або ви можетеконтактз нами безпосередньо.
