测试测量实验
图9.10中的设置可以用来测量实际运行条件下的任何连接器的性能。调整脉冲发生器,使其产生的脉冲和设计中使用的驱动波形具有有基本相同的上升时间。用示波器测量到的实际耦合噪声将被作为其在真实电路中的耦合噪声。

把源端和目的端电缆分别连接到不同的引脚,可以测量从任意源端耦合到任意目的的端的噪声。测量噪声和间距的关系,然后估算每个接收位置的总串扰噪声,电缆长度可以是任意的,以便于在测量中测试电缆能够方便地连接测试系统。
1、接地引脚和信号引脚
按照实际系统中的设计,把所有的接地引脚都焊接到测试板1和2上,除了待测信号引脚以外,其他的信号引脚都不连接。
临时将个别接地引脚从接地平面上断开,可以直接测试接地点的重要性。注意,只需要将连接器的一边的接地点断开,以破坏其保护作用。断开引脚一边的接地点就中断了信号返回电流,如果将该引脚另一边的接地点也断开,没什么区别。这个实验证明了连接器中大多数耦合是感性珠,而不是容性的。如果引脚作为部分法拉第屏蔽非常有效,那么只需要在连接器的一边接地。
2、脉冲发生器和源端阻抗
脉冲发生器采用反向端接,并用50欧的匹配电缆连接,以消除源端电缆上的反射和振铃。在图9.10中,源端电缆用一个匹配网络接。为进一步消除反射,匹配网络为输入脉冲提供了一个大约50欧的端接电阻。同时,与实际中使用的门电路的输出阻抗值类似,匹配网络也提供了一个低的输出阻抗,以驱动连接器。如果不知道驱动门电路的输出阻抗值,就用10欧,我们并不想成为轩家标准局,只是想看看串扰是否会成为一个问题。
最理想的情况当然是设置A点信号的大小与设计使用的信号幅度相等,必要时了可以使用不完全相同的测试信号,但要记住根据其差异修正最终的测试结果。
设置脉冲发生器的上升时间和最终完成电路的驱动上升时间相等。如果脉冲发生器的输出不可调,那么就利用现成的发生器,假定噪声和驱动波形的上升时间成反比,然后修正最终结果。
3、传输线上的端接阻抗
端接传输线时,采用一个阻抗代替最终完成的电路。如果最终电路是阻性端接,即可只用一个电阻代替;如果最终电阻是一个门电路的输入加上一截短走线的端接,即可使用一个小电容,该电容代表门电路的输入电容和走线电容。
4、模拟接收线的源端阻抗
如果知道了驱动器的源端阻抗,R4就设置为相应的值,否则,R4设置为10欧。
在测试到的噪声中,R4上的短电路与R3上的短电路的差值系数为2。对于最初的估算,系数2不是很有意义。
另一方面,在该处接上一个实际的驱动器,上电并确认其输出使能。如果其输出使能被禁止,在B点测得的噪声会很小或者没有,可以试试看。
5、匹配电阻
如果计划采用阻性端接最终完成的电路,那么R5位置处布放一个匹配电阻,阻值等于:
R5=ZO-50
其中:ZO=完成电路中的端接阻抗,Ω
R5=匹配电阻,Ω
如果使用容性负载,那么B点布放一个电容接地,电容大小等于门电路输入电容加上走线电容,然后在R5处使用一个470欧的电阻,制作成一个10:1的探头。
注意在分析最终的测试结果时,要计算探头的衰减。探头的增益等于:

其中:R5=匹配电阻,Ω
G=探头增益(测量结果乘以1/G,得到B点的实际电压)
测试中要使用示波器内部的50欧端接,并采用50欧同轴电缆连接到示波器。
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