在较短迹线上测量控制阻抗

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	应用说明 127 在生产环境中测量较短迹线的控制阻抗

背景 TDR（时域反射计）已经成为测量印刷电路板上的控制阻抗的既定方法。理想情况下，6 英寸的迹线长度（IPC2141 标准推荐）即可以进行轻松的测量，这一长度可以有明显的平直迹线区域，确保了进行精确阻抗的测量。测量范围的选择要避免迹线的两端，这些区域不够平坦，不适于 TDR 测量特性值。附图显示了 7 英寸 28 欧姆迹线的阻抗波型。
测量较短的 28 欧姆迹线时出现的问题 TDR 测量系统及其线缆具有 50 欧姆的阻抗。进行测量时，阻抗波型需要时间（或距离）从 50 欧姆线缆输出变更到迹线阻抗。如图所示，从 50 欧姆到 28 欧姆的过渡占用了迹线的前 2 英寸长度。如果 TDR 上升时间较快（35pS），则探针/线缆连接到迹线的地方将出现严重的“环形”现象，测量在这一现象消失前无法进行。通常用户将会应用过滤器来消除这一现象，但是这将会同时降低脉冲上升时间（例如，降至 200pS）。	解决方案如果启动阻抗值和迹线阻抗非常接近，则迹线阻抗达到其实际值所需的时间最少。为了达到这一目标，Polar 生产 IP28 阻抗匹配探针（如用于 Rambus®的 28 欧姆探针）用于在测试时连接迹线，并用于连接运行 32 位软件的 CITS500s。测试时在 28 欧姆的探针输出和迹线之间的不连续（额定值 28 欧姆）约为 2 到 3 欧姆，这允许测量区域开始接近于迹线的起点。应该指出 IP28 匹配探针对于测量 28 欧姆 +/- 10% 是有效和精确的。
上述情况的效果是快速的上升时间脉冲导致环状和较慢的上升时间脉冲需要时间来达到稳定值。因此迹线的前 1 至 2 英寸不可能适用于稳定的阻抗读数。当 28 欧姆迹线（例如 Rambus®）只有 1 或 2 英寸长时，如何测量阻抗值呢？
匹配探针将使用从探针体边缘伸出的常规弹性测试探针（插针）连接到测试迹线。如果您是手工使用探针，您可以通过垂直握住探针来获取最佳匹配结果，并可以确保弹性探针完全压缩。使用 Robotic 阻抗测试系统可以得到更加一致的结果，在测试中，该系统可以自动对 PCB 进行正交探测，并可以应用可重复和一致的探测压力。如果在迹线信号和接地之间有 50mil (0.05") 的点距（而非 100mil）时，手工测试的效果更好。
选择测量区域为了在生产中得到可以重复和一致的结果，您需要选择平坦的测试区域，避开迹线两端的不连续性以及迹线末端阻抗开始上升至开路的末端。尽管有些刊物推荐特定的测试区域（例如 50% 到 70%），但这对于较短的迹线而言并非始终是上佳之选。我们建议您通过最为平坦并且没有干扰的部分来选择测试区域，该区域应该位于迹线起点的阻抗异常和迹线末端阻抗上升至开路阻抗的部位之间。选定之后，应该对该类 PCB 的所有后续测试使用这一相同的区域。	典型结果以下结果是对于额定 28 欧姆的带状线的两条短迹线，使用手持式 IP28 欧姆匹配探针测量得到的，它表明精心操作，您可以在 1 英寸长的迹线上得到满意的测量结果。
2 英寸迹线	1 英寸迹线

有关详细信息有关测量 PCB 控制阻抗的详细信息，可通过电子邮件从 martyn.gaudion@polar.co.uk 处获取。


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