Impedenza di misurazione

Sto progettando e costruendo circuiti che utilizzano 100 Mb / s su un bus LVDS (Low Voltage Differential Signing). Alcuni di questi segnali devono spostarsi tra PCB su cavi realizzati a mano. Il problema è che non ho modo di verificare la qualità dei cavi e la terminazione.

Se fossi un milionario, otterrei un costoso 'ambito o un analizzatore di rete vettoriale. In caso contrario, esiste un modo per misurare i segnali riflessi o l'impedenza del cavo?

(Ho una larghezza di banda di 150 MHz, portata di 500 MSPS disponibile).

Aggiunto: informazioni sui dati sul filo, presi dal foglio dati ET1200 .

Forma d'onda Ebus

Aggiunto: 21 ore alla fine. Ultima possibilità per la taglia. Qualcuno può suggerire anche un modo rapido e sporco per misurare l'impedenza? Forse una specie di ponte in cui potrei confrontare il cavo con un cavo noto noto?

impedance termination lvds

— Rocketmagnet
fonte

"100Mb" potrebbe essere una specifica per una memoria, ma non per un canale di comunicazione poiché le unità sono chiaramente errate. Cosa intendi veramente con "LVDS" (che ovviamente avrebbe dovuto essere precisato comunque)? Ottenere cose semplici di base come le unità sbagliate significa che dobbiamo supporre che molte altre cose siano sbagliate e non c'è modo di sapere cosa si sta effettivamente chiedendo.

— Olin Lathrop,

100 MB - con la B maiuscola sono le unità per la memoria. B minuscola significa bit, quindi 100 Mb significa 100 megabit. Sì, dovrebbe includere il tempo, quindi 100 Mb / s è corretto. LVDS è l'acronimo di Low Differential Signaling.

— MarkSchoonover,

@Olin: sei sicuro? Allora cosa significano le persone quando si riferiscono a Ethernet da 100 Mb? (Google it) Significa che può "ricordare" 2 ^ 20 bit? No, le persone usano spesso 100 Mb come (molto) breve per 100 mega bit di dati trasferiti al secondo. Concordato che le unità corrette sono Mb / s. LVDS è sempre chiamato LVDS. Le persone praticamente non lo scrivono mai per intero: segnalazione differenziale a bassa tensione.

— Rocketmagnet,

@OlinLathrop, Dobbiamo ora sillabare "Logica transistor-transistor" o "Logica complementare ossido-metallo-semiconduttore" ogni volta che vogliamo parlare di TTL o CMOS?

— The Photon,

@Rocketmagnet - Quando le persone si riferiscono a "Ethernet da 100 Mb" si riferiscono ad esso errato . È "Ethernet 100 Mb / s" (o "Ethernet 100 Mbps"). Il fatto che molte persone lo chiamino erroneamente non lo rende corretto (fa sembrare sciocche le persone che lo chiamano). Non è digitare l'ulteriore /so psquel tanto di un affronto?

— Connor Wolf,

Risposte:

Ecco il più economico che posso trovare.

Schema di accoppiamento direzionale

Innanzitutto, hai bisogno di un sintetizzatore RF. Se non lo hai, fai in modo che il tuo segnale digitale emetta un'onda quadra pura (usa il segnale di clock o invia 1010 ... dalla tua linea di dati), quindi usa un filtro passa-basso o passa-banda per trasformarlo in un puro sinusoidale.

Tra la sorgente e il circuito in prova, collegare un accoppiatore direzionale, nella direzione in modo che l'uscita accoppiata ottenga il segnale riflesso, non il segnale sorgente.

Ora collega un rilevatore di potenza RF alla porta accoppiata dell'accoppiatore direzionale. Ora puoi usare un multimetro per misurare la potenza nel segnale riflesso.

Se usi i Minicircuiti, puoi ottenere l'accoppiatore direzionale e il rilevatore di potenza per qualcosa come $ 150, o probabilmente puoi trovare queste parti a un prezzo ancora inferiore su eBay.

Ci saranno tutti i tipi di errori in questo approccio, perché non hai l'attrezzatura per calibrarlo. La direttività dell'accoppiatore direzionale limiterà il coefficiente di riflessione minimo che è possibile misurare. Ma se si regola la terminazione per ridurre al minimo la tensione all'uscita del rilevatore di potenza, probabilmente si è vicini all'ottimizzazione della corrispondenza.

modificare

Dovrebbe aggiungere, dal momento che stai parlando di LVDS, presumibilmente stai parlando di una linea differenziale e una terminazione differenziale. Ciò significa che per questo schema avrai bisogno di un balun tra lo strumento di test e il tuo DUT. Che è ancora un'altra potenziale fonte di errori.

— Il fotone
fonte

Grazie Photon. Questo è più simile a quello che sto cercando. Dato che si tratta di LVDS, ho bisogno di un paio di giunti direzionali? Perché usare un'onda sin pura? Perché non usare i miei segnali reali? Sicuramente questo lo renderebbe un test più accurato.

— Rocketmagnet,

Forse potrei calibrarlo. Posso creare una situazione con la massima riflessione tralasciando il terminatore. E posso creare il minimo riflesso usando un cavo HDMI 100R e un terminatore 100R.

— Rocketmagnet,

L'accoppiatore direzionale e il rivelatore RF non avranno una risposta sulla frequenza particolarmente uniforme. Quindi non saprai davvero quale sia la risposta all'input dell'onda quadra. Inoltre, non conoscerai la risposta di fase ad ogni frequenza, quindi nel complesso è una misurazione piuttosto limitata. Ma potrebbe portarti abbastanza vicino a una buona partita.

— The Photon

Freddo. Sto leggendo su accoppiatori direzionali ora. Esiste un accoppiatore direzionale differenziale?

— Rocketmagnet,

@Rocketmagnet - Non collegare a terra l'accoppiatore? Oppure usa un balun per passare da single-ended a differenziale.

— Connor Wolf,

Non devi spendere un milione di dollari per ottenere un VNA decente. Dato che hai le competenze per costruire circuiti, puoi crearne uno tu stesso per circa $ 400 USD. Ho costruito un VNA N2PK negli ultimi mesi. Non hai bisogno di strumenti speciali, solo una mano ferma e una buona stazione di saldatura. C'è un gruppo Yahoo attivo , nella sezione file ci sono molti progetti completati. Ho acquistato la maggior parte delle parti tramite Digikey , con alcune di Mouser e MiniCircuits . Ho scritto i miei progressi anche sul mio sito web .

— MarkSchoonover
fonte

Quello è adatto per segnali differenziali? IE Potrei usarlo per testare un cavo a doppino intrecciato fatto in casa?

— Rocketmagnet,

@Rocketmagnet - Forse: picosecond.com/objects/AN-21.pdf Qualcosa che proverò una volta terminato il mio VNA.

— MarkSchoonover,

A mio avviso, la cosa più ovvia da fare è costruire un oscillatore (o un multivibratore, per avere onde quadrate) con frequenza variabile e guardare il segnale all'altra estremità del cavo se il degrado è accettabile.

Ma prima dovresti definire alcune dimensioni: 100 Mb / s è la larghezza di banda complessiva o solo per il payload? Dovresti prima convertirlo in una frequenza del segnale (in Hz), quindi controllare la lunghezza del cavo per accertarti che sia della lunghezza corretta.

Penso che le misure abbiano senso quando hai un'ipotesi da controllare, altrimenti non saprai cosa fare dei risultati.

— clabacchio
fonte

Il problema è che il mio oscilloscopio non è abbastanza veloce da eseguire misurazioni significative a questa velocità. Un ambito del genere costa migliaia di sterline.

— Rocketmagnet

@Rocketmagnet puoi ancora assicurarti che sia passata un'onda sinusoidale a 100 MHz e che la linea sia della lunghezza corretta per avere onde stazionarie

— clabacchio

Bene, il cavo è piuttosto corto (circa 300 mm) rispetto alla lunghezza d'onda. Non sono sicuro esattamente quale sarebbe la lunghezza d'onda, perché apparentemente la velocità di propagazione dipende enormemente dal mezzo.

— Rocketmagnet

Inoltre, la lunghezza della linea critica dipende più dai tempi di salita e discesa del segnale sorgente che dalla velocità di trasmissione. Quindi quali sono i tuoi tempi di salita e discesa? Il problema è che non hai il budget per l'apparecchiatura di prova che potrebbe dirti ... Diminuisco il motivo per cui non hai ottenuto molte risposte alla tua domanda è che non esiste un proiettile magico. Se si desidera lavorare a 100 MHz e oltre, è necessario disporre del budget per un'apparecchiatura di prova adeguata a tali frequenze.

— The Photon

Se la terminazione R è maggiore dell'impedenza di linea Z0, si ottiene una riflessione con tensione positiva; quindi se si misura la tensione al termine, è più alta. Se R <Z0, si ottiene una riflessione con tensione negativa, quindi si misura una tensione inferiore alla terminazione. Ma se lo fai variando Z0 invece di R, crei anche in modo non corrispondente alla fine della sorgente e ottieni più riflessi nella linea. Qual è il risultato finale misurato in termini di tensione di picco all'estremità di terminazione non è banale da prevedere.

— The Photon