实时示波器进行时域反射（TDR）测量
这是一篇关于使用实时示波器进行时域反射（TDR）测量的技术指南文章，主要介绍了TDR的基本原理、应用领域、测量方法以及实际操作中的示例和注意事项。以下是对这些核心内容的简要概述：
1. TDR的应用：
TDR对于确保信号路径和电源分配网络的完整性至关重要。
可用于识别和定位开路、短路和阻抗不匹配等问题。
应用领域包括印刷电路板走线、过孔、电源层、连接器、电缆等。
2. TDR的基本理论：
TDR通过发送阶跃电信号脉冲并测量反射信号来分析阻抗不匹配。
反射信号提供了传输线完整性和特性的信息。
理想情况下，阻抗匹配时无反射；实际不匹配时，部分信号能量反射回源。
3. 传输线和特性阻抗：
传输线用于以最小损耗传输电信号，包括PCB走线、电缆、连接器等。
特性阻抗由传输线的电阻、电导、电感和电容等分布式元件决定。
正确的端接可防止信号反射，确保信号完整性。
4. TDR的工作原理：
TDR系统包括示波器、快速边沿的脉冲发生器、高质量电缆和功率分配器。
阶跃信号沿传输线发送，示波器测量入射和反射电压的叠加。
通过分析反射信号的幅度和时间确定阻抗不匹配的位置和性质。
5. TDR测量类型：
包括开路、短路和阻抗错配等特殊情况。
可用于测量电容和电感，通过分析反射信号形状和幅度进行区分。
6. 使用实时示波器进行TDR测量：
实时示波器通常用于工程工作台，与采样示波器不同，但TDR理论相同。
需要配备快速边沿的脉冲发生器和高质量的电缆。
示波器上的应用软件有助于校准、设置和测量。
7. TDR测量示例：
示例1：测量50Ω微带线并进行校正。
示例2：使用TDR查找阻抗不连续性。
示例3：测量1pF并联电容器。
示例4：测量串联电感。
示例5：使用TDR测量IC输出的阻抗。
8. TDR测量的准备和校准：
需要配置示波器并进行归一化校准。
校准过程包括开路、短路和匹配负载的连接。
软件自动完成设置和归一化处理，提高测量精度。
9. 实时示波器的TDR分辨率：
垂直分辨率受示波器最小电压差限制，影响反射系数和阻抗测量。
水平分辨率决定最小可解析的距离，与系统带宽和信号传播速度相关。
实际测量中需考虑介电常数、探头和电缆的影响。
这篇文章为工程师提供了使用实时示波器进行TDR测量的详细指导，通过理论解释、实际操作示例和注意事项，帮助工程师优化电源和信号完整性，确保传输线的正常运行。
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