Pomiar impedancji

Zajmuję się projektowaniem i budowaniem obwodów, które wykorzystują prędkość 100 Mb / s na szynie LVDS. Niektóre z tych sygnałów muszą przemieszczać się między płytkami drukowanymi ręcznie wykonanymi kablami. Problem polega na tym, że nie mam możliwości sprawdzenia jakości kabli i terminacji.

Gdybym był milionerem, dostałbym drogi zakres lub analizator sieci wektorowej. Ale w przeciwnym razie, czy jest jakiś sposób, aby zmierzyć odbite sygnały lub impedancję kabla?

(Mam szerokość pasma 150 MHz, dostępny zakres 500MSPS).

Dodano: Informacje o danych w przewodzie, pobrane z arkusza danych ET1200 .

Przebieg Ebus

Dodano: pozostało 21 godzin. Ostatnia szansa na nagrodę. Czy ktoś może zasugerować nawet szybki i brudny sposób pomiaru impedancji? Może jakiś most, w którym mógłbym porównać kabel ze znanym dobrym kablem?

impedance termination lvds

— Rocketmagnet
źródło

„100Mb” może być specyfikacją dla pamięci, ale nie dla kanału komunikacyjnego, ponieważ jednostki są wyraźnie błędne. Co zatem tak naprawdę rozumiesz przez „LVDS” (które oczywiście i tak powinno się przeliterować)? Zrozumienie podstawowych prostych rzeczy, takich jak jednostki, oznacza, że musimy założyć, że wiele innych rzeczy jest niewłaściwych i nie ma sposobu, aby dowiedzieć się, o co właściwie pytasz.

— Olin Lathrop,

100 MB - z dużą literą B to jednostki pamięci. Małe litery b oznaczają bity, więc 100 Mb oznacza 100 megabitów. Tak, powinien obejmować czas, więc 100 Mb / s jest poprawne. LVDS oznacza sygnalizację różnicową niskiego napięcia.

— MarkSchoonover

@Olin: Jesteś pewien? Co zatem oznaczają ludzie, gdy odnoszą się do sieci Ethernet 100 Mb? (Google it) Czy mają na myśli, że może „zapamiętać” 2 ^ 20 bitów? Nie, ludzie często używają 100 Mb jako (bardzo) krótko dla 100 megabitów danych przesyłanych na sekundę. Uzgodniono, że prawidłowe jednostki to Mb / s. LVDS jest zawsze nazywany LVDS. Ludzie praktycznie nigdy nie wypisują tego w całości: sygnalizacja różnicowa niskiego napięcia.

— Rocketmagnet

@OlinLathrop, czy musimy teraz przeliterować „logikę tranzystorowo-tranzystorową” lub „komplementarną logikę tlenek metalu-półprzewodnik” za każdym razem, gdy chcemy rozmawiać o TTL lub CMOS?

— Photon

@Rocketmagnet - Kiedy ludzie odnoszą się do „100Mb Ethernet”, odnoszą się do niego źle . To „Ethernet 100 Mb / s” (lub „Ethernet 100 Mb / s”). Fakt, że wiele osób błędnie nazywa to, co nie czyni tego poprawnym (sprawia, że ludzie, którzy nazywają to, wyglądają głupio). Czy nie wpisujesz dodatkowego /sani pstak bardzo afrontu?

— Connor Wolf,

Odpowiedzi:

Oto najtańszy, jaki mogę wymyślić.

Schemat sprzęgacza kierunkowego

Po pierwsze potrzebujesz syntezatora RF. Jeśli go nie masz, uzyskaj sygnał cyfrowy, który wysyła czystą falę prostokątną (użyj sygnału zegara lub wyślij 1010 ... z linii danych), a następnie użyj filtra dolnoprzepustowego lub filtra pasmowego, aby przekształcić go w czysty -ishish sinusoida.

Pomiędzy źródłem a testowanym obwodem podłącz sprzęgacz kierunkowy w kierunku, w którym sprzężone wyjście otrzymuje sygnał odbity, a nie sygnał źródłowy.

Teraz podłącz wykrywacz mocy RF do połączonego portu sprzęgacza kierunkowego. Teraz możesz użyć multimetru do pomiaru mocy odbitego sygnału.

Jeśli używasz Minicircuits, możesz uzyskać sprzęgło kierunkowe i wykrywacz mocy za około 150 USD, lub prawdopodobnie możesz znaleźć te części za jeszcze mniej w serwisie eBay.

W tym podejściu wystąpią różnego rodzaju błędy, ponieważ nie masz sprzętu do jego skalibrowania. Kierunkowość łącznika kierunkowego ograniczy minimalny współczynnik odbicia, jaki można zmierzyć. Ale jeśli dostosujesz terminację, aby zminimalizować napięcie na wyjściu detektora mocy, prawdopodobnie jesteś bliski optymalizacji dopasowania.

Edytować

Należy dodać, skoro mówisz o LVDS, prawdopodobnie mówisz o linii różnicowej i zakończeniu różnicowym. Co oznacza, że w tym schemacie będziesz potrzebować balunu między przyrządem testowym a urządzeniem testowym. Co jest kolejnym potencjalnym źródłem błędów.

— The Photon
źródło

Dzięki Photon. To bardziej przypomina to, o co mi chodzi. Ponieważ jest to LVDS, czy potrzebuję pary sprzęgieł kierunkowych? Dlaczego warto korzystać z czystej fali grzechu? Dlaczego nie użyć moich prawdziwych sygnałów? Z pewnością sprawiłoby to, że byłby to dokładniejszy test.

— Rocketmagnet

Może mógłbym to skalibrować. Mogę stworzyć sytuację z maksymalnym odbiciem, pomijając terminator. I mogę stworzyć minimalne odbicie za pomocą kabla HDMI 100R i terminatora 100R.

— Rocketmagnet

Sprzęgacz kierunkowy i detektor RF nie będą miały szczególnie jednorodnej odpowiedzi względem częstotliwości. Więc tak naprawdę nie będziesz wiedział, jaka jest reakcja na twoje wejście fali prostokątnej. Ponadto nie będziesz znać odpowiedzi fazowej dla każdej częstotliwości, więc ogólnie jest to dość ograniczony pomiar. Ale może cię to zbliżyć do dobrego meczu.

— Photon

Chłodny. Czytam teraz o sprzężeniach kierunkowych. Czy istnieje coś takiego jak różnicowy łącznik kierunkowy?

— Rocketmagnet

@Rocketmagnet - Nie uziemiasz łącznika? Lub użyj balun, aby przejść z trybu single-ended do mechanizmu różnicowego.

— Connor Wolf,

Nie musisz wydawać miliona dolarów, aby uzyskać przyzwoite VNA. Ponieważ masz umiejętności konstruowania obwodów, możesz sam je zbudować za około 400 USD. W ciągu ostatnich kilku miesięcy budowałem VNA N2PK . Nie potrzebujesz żadnych specjalnych narzędzi, tylko pewną rękę i dobrą stację lutowniczą. Jest aktywna grupa Yahoo , w sekcji plików jest wiele ukończonych projektów. Większość części pozyskałem przez Digikey , z kilkoma z Mouser i MiniCircuits . Piszę też o swoich postępach na mojej stronie internetowej .

— MarkSchoonover
źródło

Czy to nadaje się do sygnałów różnicowych? IE Czy mogę go użyć do przetestowania skrętki domowej roboty?

— Rocketmagnet

@Rocketmagnet - Ewentualnie: picosecond.com/objects/AN-21.pdf Coś mam zamiar spróbować jeszcze raz mój VNA jest wykonywana.

— MarkSchoonover

Moim zdaniem najbardziej oczywistą rzeczą do zrobienia jest zbudowanie oscylatora (lub multiwibratora, aby mieć fale prostokątne) o zmiennej częstotliwości i spojrzeć na sygnał na drugim końcu kabla, jeśli degradacja jest dopuszczalna.

Ale najpierw powinieneś zdefiniować pewne wymiary: 100 Mb / s to ogólna przepustowość czy tylko ładowność? Najpierw należy przekształcić go w częstotliwość sygnału (w Hz), a następnie sprawdzić długość kabla, aby upewnić się, że ma odpowiednią długość.

Myślę, że miary mają sens, gdy masz hipotezę do sprawdzenia, w przeciwnym razie nie będziesz wiedział, co zrobić z wynikami.

— clabacchio
źródło

Problem polega na tym, że mój oscyloskop nie jest wystarczająco szybki, aby wykonać znaczący pomiar przy tej prędkości. Taki zakres kosztuje tysiące funtów.

— Rocketmagnet

@Rocketmagnet nadal możesz upewnić się, że fala sinusoidalna 100 MHz jest przekazywana, a linia ma odpowiednią długość, aby mieć fale stacjonarne

— clabacchio

Kabel jest dość krótki (około 300 mm) w porównaniu do długości fali. Nie jestem pewien, jaka dokładnie byłaby długość fali, ponieważ najwyraźniej prędkość propagacji zależy w dużej mierze od ośrodka.

— Rocketmagnet

Krytyczna długość linii zależy również bardziej od czasów narastania i opadania sygnału źródłowego niż od prędkości transmisji. Jakie są twoje czasy wschodu i upadku? Problem polega na tym, że nie masz budżetu na sprzęt testowy, który mógłby ci powiedzieć ... Rozrzedzam powód, dla którego nie otrzymałeś wielu odpowiedzi na twoje pytanie, że nie ma magicznej kuli. Jeśli chcesz pracować z częstotliwością 100 MHz i wyższą, musisz przeznaczyć odpowiedni budżet na odpowiedni sprzęt testowy na tych częstotliwościach.

— Photon

Jeżeli zakończenie R jest większe niż impedancja linii Z0, otrzymujesz odbicie z dodatnim napięciem; więc jeśli mierzysz napięcie na końcu, jest ono wyższe. Jeśli R <Z0, otrzymujesz odbicie z napięciem ujemnym, więc mierzysz niższe napięcie na końcu. Ale jeśli robisz to, zmieniając Z0 zamiast R, tworzysz również przy niedopasowaniu na końcu źródła i otrzymujesz wiele odbić w linii. Jaki jest wynik końcowy mierzony napięciem szczytowym na końcu terminacji, nie jest trywialny do przewidzenia.

— Photon