Prüfung von Impedanzprüfscheinen

Ich habe eine Platine mit einer Impedanz-gesteuerten Spur von 50 Ω. Ich habe die Bretter hergestellt. Der Hersteller hat mir 2 zusätzliche Boards geschickt, nämlich Testcoupons. Ich verstehe, dass Testcoupons das gleiche impedanzgesteuerte Design haben und von Entwicklern zum Testen der impedanzgesteuerten Spur verwendet werden.

• Wie kann die Impedanz an diesen Coupons getestet werden?
• Kann ich ein Oszilloskop verwenden?

Theoretisch: Wenn die Testspuren SEHR lang wären (ein paar Meter!), Könnten Sie einen Impulsgenerator und ein Oszilloskop verwenden, um die charakteristische Impedanz der Spuren zu testen. Ich habe das vor vielen Jahren nicht auf einer Leiterplatte gemacht, sondern auf einem Koaxialkabel. Ich fand heraus, dass das Kabel eine charakteristische Impedanz von 75 Ohm anstelle der erwarteten 50 Ohm hatte.

Die große Entfernung wird benötigt, da zwischen dem Senden eines Impulses und dem am anderen Ende der Spur reflektierten Impuls eine gewisse Zeitverzögerung erforderlich ist. Und da sich ein elektrisches Signal mit nahezu Lichtgeschwindigkeit ausbreitet, benötigen Sie mehrere Meter, da Ihr Oszilloskop sonst nicht schnell genug ist.

Ihre Leiterplattenspuren sind jedoch nicht so lang, sodass es einfacher ist, ein Gerät zu verwenden, das als Netzwerkanalysator bezeichnet wird . Leider können diese EXTREM teuer sein, insbesondere für Hochfrequenzanalysen, die Sie möglicherweise benötigen, da Ihre Teststrecken möglicherweise sehr kurz sind! Ein Netzwerkanalysator kann die (charakteristische) Impedanz nahezu jeder Struktur darstellen.

Ich bevorzuge den TDR-Ansatz. Ich denke, Sie werden feststellen, dass Ihr Leiterplattenhaus wahrscheinlich Tools und Software von polaren Instrumenten verwendet . Diese scheinen in den Fab-Läden ziemlich beliebt zu sein, und sie testen möglicherweise nur die Impedanz bei beispielsweise 1 MHz, es sei denn, Sie geben etwas anderes an.

Ihre Ziele unterscheiden sich ein wenig von denen eines Ingenieurs, der die Impedanz über der Frequenz verstehen, S-Parameter-Modelle extrahieren oder eine bestimmte Spur wirklich verstehen oder debuggen möchte. Ich bin kein Fan des VNA, es ist ein großartiges Tool, aber es kann für Anfänger komplex sein, es einzurichten und zu kalibrieren. Für PCB-Impedanzarbeiten und Modellextraktionen bevorzuge ich den Lecroy Sparq . Unter der Haube ist es ein TDR, aber mit einer Reihe von Software, um Ihnen eine VNA-ähnliche Leistung zu bieten. Ziemlich einfach zu bedienen.

Sie könnten versuchen, Ihren eigenen TDR zu erstellen, wenn Sie ein gutes Oszilloskop und einen ausreichend schnellen Impulsgenerator haben. Vor nicht allzu langer Zeit hatte ich ein gutes Zielfernrohr und kein TDR, aber ich bekam einen 100-Dollar-Hochgeschwindigkeits-Opamp von analogen Geräten mit ps-Anstiegszeiten. Ich konnte das als Impulsgeber und das Oszilloskop als Empfänger verwenden. Es lief bewundernswert für 100 Dollar :)