Testa aprīkojums
Signāla integritātes pārbaude ir tāda pati kā simulācijas aprēķins, kas abi jāanalizē gan laika, gan frekvenču jomā; laika domēna elektriskā savienotāja signāla integritātes pārbaudē galvenokārt tiek izmantots laika domēna reflektometrs.
(TDR), lai pārbaudītu elektriskā savienotāja raksturīgās pretestības izmaiņas, testa rezultāts līknes veidā tiks parādīts laika domēna reflektometra (TDR) displejā. Testa instruments, ko izmanto signāla integritātes analīzei frekvenču jomā, ir vektoru tīkla analizators (VNA). Vektoru tīkla analizatora (VNA) galvenā funkcija ir pārbaudīt daudzvadītāju S parametrus elektriskajā savienotājā. Uzlabojot instrumentu, daļa no tā var arī pārbaudīt raksturīgo pretestības vērtību laika apgabalā. Tāpēc, salīdzinot ar šo divu instrumentu testa diapazonu, tiek konstatēts, ka vektoru tīkla analizatoram (VNA) ir plašāks pielietojuma diapazons, it īpaši pēc tam, kad ir pievienots raksturīgās pretestības tests, ir pilnīgi iespējams izmantot šo instrumentu elektriskā savienotāja signāla integritātes pārbaude; tāpēc parunāsim par vektoru tīkla analizatoru (VNA) šodien, lai pārbaudītu saistītos USB 3.1 C tipa elektriskā savienotāja signāla integritātes parametrus.
Elektrisko savienotāju signālu integritātes pārbaudes procesā papildus atbilstošu mērinstrumentu izvēlei milzīga ietekme uz savienotāja mērīšanu būs arī savienojuma metodei un savienojošo vadu izvēlei. Pārbaudot zema ātruma savienojuma sistēmu, testēšanai parasti izvēlas testējamo sistēmu tieši savienot ar mērinstrumentu caur vadu un testa vadu. Šādas savienojuma metodes var redzēt visur, piemēram, multimetra testa process, osciloskopa savienojuma metode utt. Šādai testa metodei nebūs lielas ietekmes uz rezultātu, mērot elektriskos signālus maza ātruma sistēmā, taču ātrgaitas laikmetā tas ir citādi. Ātrgaitas pārraides sistēmā, piemēram, signāla pārraide ātrgaitas elektriskajā savienotājā, nelielām strukturālām izmaiņām kontakta daļā būs milzīga ietekme uz ātrgaitas signālu pārraidi. , jo īpaši izraisot impedances nepārtrauktību un palielinot refleksiju. Tāpēc savienojuma līnijas un savienojuma režīma izvēlei ir ļoti svarīga ietekme uz testa punkta savienotāja signāla integritāti. Pašreizējā mērīšanas metodē galvenokārt tiek izmantots īpašs radiofrekvenču SMA savienotājs, lai pievienotu USB 3.1 C tipa elektrisko savienotāju un vektoru tīkla analizatoru (VNA). SMA faktiski ir savienotājs, tā nosaukums angliski ir Sub-Miniature-A, pazīstams arī kā SMA sērijas RF koaksiālais savienotājs. SMA koaksiālais savienotājs ir sava veida mikroviļņu signāla noteikšana, ko parasti izmanto 26,5 GHz diapazonā. Tās struktūra ir sadalīta arī vīriešos un sievietēs. Savienotāja daļas struktūra galvenokārt ir centrālā kontakta daļa signāla pārraidei, realizējot ekranējumu un Izolējošā ietīšanas un atbalsta daļa, kā arī ārējā kontakta daļa, kas realizē vīriešu un sieviešu galvu savienojumu. Parasti vīriešu savienotājs atrodas uz koaksiālās līnijas, un sieviešu savienotājs ir uz aprīkojuma vai instrumenta. Vīriešu un sieviešu galvas ir savienotas caur vītņotu struktūru, kas ir stabilāka.
Instrumenta kalibrēšana
Pārbaudes eksperimentā mērījumu datu precizitāte ir tieši saistīta ar pārbaudāmā objekta precizitāti un testa procesa ticamību. Tādēļ, lai nodrošinātu mērījumu rezultātu precizitāti un ticamību, pirms eksperimentālā testa ir jākalibrē testa iekārta, lai izvairītos no iekārtas mērījumu novirzēm ilgtermiņa lietošanā un pat lielām novirzēm, kas padarīs pārbaudes darbu. Ienesa daudz nenoteiktības. Tāpēc, lai nodrošinātu testa datu precizitāti, patiesumu un pareizību, ir nepieciešams kalibrēt testa instrumentu. Testa iekārta, kuru izvēlējāmies, ir vektoru tīkla analizators (VNA), SMA savienotājs un mūsu pašu izstrādāta testa iekārta. Tāpēc vektora tīkla analizators (VNA) ir jākalibrē pirms testa turpināšanas. Tā kā tīkla analizatora (VNA) testa metode tiek veikta frekvenču apgabalā, testa laikā tam nav nozīmes pārbaudāmā objekta iekšējai struktūrai, un abos abos ir jāiegūst tikai attiecīgie atskaites plakņu parametri. sāniem. Tomēr faktiskajā mērīšanas procesā atskaites plakne bieži atrodas nevis izmērītā objekta saskarnē, bet vektoru tīkla analizatora iekšpusē. Mērīšanas procesā būs lielas kļūdas, tāpēc ir jākalibrē atskaites plakne un jānokārto kalibrēšana. , Atskaites plakne tiek pārvietota uz izmērītā objekta diviem galiem, lai novērstu sistēmas kļūdu; faktiski kļūdu novēršanas process ir matemātiskas darbības process, un faktiskais mērījumu rezultāts ir raksturlielums, kam nav nekāda sakara ar izmērītā objekta faktisko raksturīgo vektoru. To veido vektora superpozīcija, tāpēc, kamēr jūs zināt raksturīgo vektoru, kam nav nekāda sakara ar izmērīto objektu, ir viegli novērst šo kļūdas daļu, un rezultāts pēc neatbilstošo faktoru novēršanas ir reālais mērījumu rezultāts.
Vektoru tīkla analizatora (VNA) kalibrēšanai, SOLT kalibrēšanai un
TRL kalibrēšana. Pilns SOLT nosaukums angliski ir Short Open Load Transmission, kas nozīmē īssavienojumu, atvērtu ķēdi, slodzes un transmisijas kalibrēšanas metodes. TRL pilns angļu valodas nosaukums ir Transmission Reflection Line, kas ir tiešo, atstarošanas un pārraides līniju kalibrēšanas metode. Īpašās priekšrocības un trūkumi ir parādīti šajā tabulā:
Salīdzinot abu kalibrēšanas metožu raksturlielumus, šī priekšmeta pētījumos tika ierobežota
TRL kalibrēšanas metode ar augstu precizitātes pakāpi. TRL kalibrēšanas metode ir salīdzinoši vienkārša vektoru tīkla analizatora kalibrēšanas procesam. Konkrētajam procesam ir trīs darbības: tiešā savienojuma kalibrēšana, atstarojuma savienojuma kalibrēšana un aizkaves līnijas savienojuma kalibrēšana. Šīs trīs darbības ir atšķirīgas savienojuma metodes, kuras tiks kalibrētas pa vienai bez atšķirībām. Īpašais kalibrēšanas process ir šāds:
(1) Caur savienojuma kalibrēšanu (caur): Faktiski tas ir tieši jāsavieno atskaites plaknes 1. un 2. ports un pēc tam jāveic mērījumi, kā parādīts nākamajā attēlā:
(2) Reflect savienojuma kalibrēšana (Reflect): Atskaites plaknes vidū jāpievieno slodze ar lielu atstarošanas koeficientu. Vieglākais veids ir tieši atvienot abas atskaites plaknes, kā parādīts nākamajā attēlā:
(3) Kavēšanās līnijas savienojuma kalibrēšana (līnija): veic mērījumus, savienojot starp divām atskaites plaknēm pārvades līniju, kas atbilst pārbaudāmā objekta pretestībai, kā parādīts šajā attēlā:
Pēc šīm trim kalibrēšanas darbībām var aprēķināt divu mērījumu plakņu vidējās kļūdas lodziņa kļūdu un pārbaudāmā objekta faktisko testa rezultātu var iegūt, veicot matemātiskas darbības ar sākotnējiem testa rezultātiem.
Testa stiprinājuma dizains
Pārbaudes ierīces konstrukcijas atslēga ir PCB plātņu pārvades līnijas jaunās struktūras izvēle un diferenciālās pretestības iestatīšana.
Iestatiet. PCB pārvades līnijas struktūru galvenokārt veido mikrolīniju līnija, sloksnes līnija un koplānveida vadīts vilnis. Saskaņā ar šo strukturālo raksturojumu aprakstu 2. nodaļā
tiek konstatēts, ka sloksnes līnija ir ļoti piemērota izmantošanai ātrgaitas pētījumu objektu pārbaudē neatkarīgi no tā magnētiskā lauka sadalījuma, pretestības kontroles vai tās pret traucējumiem spējas.
Pētot priekšmetu, strāvas līnijas struktūra tiek izvēlēta kā pārvades līnija testa armatūras PCB plāksnē.
Agrāk sloksnes līnijas pretestības aprēķināšanai empīriskajā formulā bieži tika iekļauti tādi pamatparametri kā materiāla īpašības, biezums un līnijas platums, taču empīriskā formula nav ļoti precīza,
un tas ir aprēķināts.
Process ir ļoti sarežģīts un pakļauts kļūdām. Kopš Polar Company palaida klasisko pretestības aprēķināšanas programmatūru Polar SI9000, pretestības aprēķināšanas process un apgrūtinājums ir ievērojami samazināts,
tāpēc šo programmatūru izmanto sloksnes līnijas pretestības aprēķināšanai. Saskaņā ar USB 3.1 C tipa elektriskā savienotāja pārraides īpašībām pārvades līnijas diferenciālā pretestība ir 100Ω, un vienpusējā pretestība ir 50Ω. Saskaņā ar šo pieņēmumu, izmantojot programmatūru, tiek iegūtas dažādas sloksnes līnijas parametru vērtības, kā parādīts nākamajā tabulā.
Faktiskajā testā jums ir nepieciešams savienot tikai vīriešu un sieviešu savienotājus un savienot tos ar vektoru tīkla analizatoru, izmantojot SMA.
Testa rezultātu datu analīze
Pievienojiet USB 3.1 C tipa elektrisko savienotāju, testa stiprinājumu un vektoru tīkla analizatoru, kā parādīts 5.-9. Attēlā, un pēc tam pārbaudiet attiecīgos elektriskā savienotāja parametrus, un pēc izmērīto rezultātu analīzes atlasiet vienu diferenciālo pāru pāri. detalizētai analīzei. Attēls 5-11 ir diferenciālā pāra izmērītās TDR raksturīgās pretestības un simulācijas rezultātu salīdzinājums, 5-12. Attēls, 5-13. Attēls, 5-14. Attēls, 5-15. Attēls. Tā ir izmērīto S parametru salīdzināšanas diagramma un imitēti S parametri.
Saskaņā ar iepriekš minēto salīdzinošo analīzi tiek konstatēts, ka testa rezultāti un simulācijas rezultāti pilnībā nepārklājas, un vienmēr ir noteikta kļūdu pakāpe.
Pārbaudes rezultāti vienmēr šķiet sliktāki nekā simulācijas rezultāti, taču neatkarīgi no tā, kura parametra rezultāts tiek salīdzināts, var konstatēt, ka testa rezultāta līknes tendence vienmēr atbilst simulācijas rezultāta testa līknes tendencei, un nav būtisku svārstību.
Kļūdas cēloņi tiek analizēti šādi:
(1) Nepareiza cilvēka darbība un vides faktori, šo faktoru radītās kļūdas nevar pilnībā novērst, bet kļūdas var samazināt, veicot standarta darbību un izvēloties atbilstošu testa vidi.
(2) Elektromagnētiskās simulācijas programmatūrā modelis ir ļoti veikls un, šķiet, nav bojāts vai robains, bet faktisko testu elektriskais savienotājs tiek iegūts, veicot pakāpenisku apstrādi un montāžu.
Ražošanas procesā neizbēgami būs dažas kļūdas elektriskā savienotāja pārvades līnijas lielumā, un tapa nevar būt pilnīgi gluda. Montāžas procesā katrai daļai var būt nodilums un skrāpējumi.
Šīs šķietami nelielās problēmas atspoguļosies ātrgaitas signālu pārraides procesā.
(3) Līdzīgi zināmu ietekmi atstāj arī elektrisko savienojumu materiālu problēma. Simulācijas programmatūrā katras punktveida savienotāja struktūras daļas materiāliem ir jābūt vienādiem, un materiālu īpašības tiek noteiktas arī kā konstantes, taču faktiskajā testēšanā Izvēlētais elektriskais savienotājs nevar sasniegt pilnīgi vienmērīgu materiālu sadalījumu, materiāla īpašības testa laikā arī nevar palikt nemainīgas.
Šīs izmaiņas radīs arī kļūdas testa rezultātos.
Pat šīs nelielās kļūdas neietekmēs verifikācijas simulācijas ticamību un elektrisko savienotāju optimizācijas iespējamību. Tāpēc, pamatojoties uz rezultātu analīzi, šajā tēmā izmantotās elektromagnētiskās simulācijas programmatūras HFSS simulācijas rezultāti ir patiesi un uzticami ātrdarbīgu elektrisko savienotāju projektēšanā, un šī elektriskā savienotāja optimizācijai jāatbilst tā prasībām projektētais pārraides ātrums.
laipni aicināti apmeklēt mūsu vietni:www.kabasi-connector.com
vai arī jūs varatkontaktsar mums tieši.
