如何利用時域反射方法TDR得到阻抗

By | 12 4 月, 2020

時域反射TDR(Time-Domain Reflection)是SI領域中廣為人知的阻抗量測方法,它的測試方法很簡單,只需要1個port,就可以測試到整個通道鏈路的阻抗。只要設定上沒有錯誤,任何的阻抗變化及阻抗不連續都可以被找到,是個在SI模擬與量測上相當普遍的方法。

例如下面這張圖表示了TDR的模擬結果,我們可以清楚看到在每一個訊號的交界點上(例如:PCB的鍍穿孔、Connector的位置)都會有阻抗的跳躍,這就是TDR的主要功能。

TDR的設置很簡單,它是由一個可以輸出step function的訊號源以及可以接收訊號的示波器組合而成。

而在模擬的設置上會等效成一個節點電壓V1。就像下圖,綠色方框內包含了step function訊號源Vs以及一個內阻Rs。

TDR的核心原理是藉由阻抗不連續時,反射回來的電壓值去計算相對應的阻抗。這在我們先前的文章中有提到,反射的產生是因為阻抗的變化或者說是不連續所導致。

這個反射回來的電壓會跟訊號輸入電壓相加總得到V1,而我們就可以藉由這V1去換算得到通道的阻抗。

實際在模擬軟體操作一遍,利用ADS的Equation功能輸入上面得到的Z0數學式,就可以得到1” Trace的阻抗大約是99Ohm了。