利用TDR (时域反射计)测量传输延时

DATA1/NDATA1输入仿

图5所示为TPv3的SPICE仿真波形。

图5. 图4所示模型的SPICE仿真(节点TPv3)，在MAX9979EVKIT DATA1输入采集到的数据。

从图5数据可以得出以下几点结论：

1.输入信号为阶跃函数。这次仿真中，阶跃幅度为0.5V。以此模拟CSA8000产生的TDR信号。

2.时间代表模型中不同单元的延时：

a.第1级表示发生器的12in电缆。延时大约为3ns，是实际延时的两倍。实际电缆延时为1.5ns。

b.第2级表示DATA1 PCB引线。延时大约为2ns，PCB延时为该值的一半，或1ns。

c.其它延时为脉冲通过DATA1 PCB引线的反射。

3.Y轴反映了不同元件的阻抗，单位为伏特，可转换为阻抗。

4.X轴为单次输入阶跃信号造成的模拟信号反射，参照图1对信号进行比较。这些信号的长度代表通过不同元件的延时。

MAX9979的传输延时测量

按照以下六个步骤进行传输延时测量。

第1步：测量连接DUT1节点到CSA8000垂直输入的2in长SMA电缆的延时(图6)。

图6. 2in SMA电缆的CSA8000 TDR

测量时：

1.将2in长SMA-SMA电缆连接至80E04 TDR模块的一路输入，另一端保持开路。

2.利用TDR的下拉菜单进行测量。

3.注意，这看起来很像图1中的"开路"示例。此处测得的延时为804ps，由于是两倍的电缆延时，所以电缆延时为402ps。

4.还需注意的是，第2级阶跃实际为顶部和底部之间的一半。根据TDR原理，表示2in长度电缆实际阻抗为50Ω。

5.这条2in电缆是我们测量延时的通路之一。

第2步：测量DATA1输入信号的PCB引线延时/阻抗。

图7. DATA1 PCB TDR阻抗测量

从该数据可以获得以下几项信息：

1.图7与图5中的仿真曲线相同，证明了模型的准确性。

2.光标用于测量线路阻抗。第1级阶跃为49.7Ω，代表CSA8000电缆。与我们的预期结果一致。

3.第二光标显示97.8Ω，为MAX9979内部DATA1/NDATA1两端的100Ω电阻(参见图4)。与我们的预期结果一致。

4.第2级阶跃阻抗不是50Ω。这一级为DATA1 PCB阻抗，大约为63Ω。这意味着DATA1和NDATA1的PCB引线不是我们所希望的50Ω。

5.大幅值为150Ω，是额外的50Ω电缆和100Ω电阻，只存在于第3级反射。

该测量可以简化为：

1.将12in SMA电缆的一端连接至CSA8000。将电缆另一端连接至MAX9979EVKIT的DATA1 SMA输入连接器。

2.将NDATA1的SMA连接器通过SMA接地，从图4可以看出这一点。12in SMA电缆的长度与延时测量无关，但应尽可能短。

3.无需对MAX9979EVKIT供电。该测量针对焊接到电路板上的MAX9979进行，但不需要上电。有些用户更喜欢使用没有焊接器件的电路板进行测量。断开MAX9979将产生更清晰的3级阶跃信号，仿真图1所示开路状态。两种配置下，实际时间测量结果相同。

图8. 波形与图7相同，但为扩展后的波形，测量延时。

来源：中国电子应用网