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Applikationsschrift 156

 Verlustbehaftete Leitungen - Wo und wie sollte die Verlustkompensation des CITS eingesetzt werden.


Hintergrundinformation
Polar CITS Impedanztestsysteme sind einfach einzustellen und einzusetzen. Dennoch sollte man bei der Geräteeinstellung einige Dinge beachten, um höhere Messgenauigkeit und optimale Wiederholgenauigkeit zu erzielen. Manche Feinstleiterzüge zeigen signifikante Verluste (einen ansteigenden Impedanzverlauf) Das CITS bietet eine Korrekturfunktion, um diesen Effekt zu kompensieren.

Verstehen - was wird angezeigt?
Der Testbereich auf dem 50 Ohm Coupon rechts zeigt eine ideale Situation. Um zu verstehen, was angezeigt wird, muss jeder Bereich der gesamten Messkurve näher untersucht werden. Am linken Bildschirmrand, zwischen 0 und 1.5" ist das Ende der Prüfspitze zu sehen.

Der kleine Buckel bei 2.0"  wird durch den Impedanzsprung zwischen der Prüfspitze und dem Testcoupon verursacht. Die Ausprägung der Diskontinuität hängt vom Zustand der Prüfspitze und der Qualität der Verbindung zum Testcoupon ab. Der Rest des Kurvenverlaufes ist flach und verlustfrei.


Impedanztest- TDR Kurve
eines idealen (verlustlosen) 
50 Ohm Testcoupons


Wichtiger Hinweis:
Die Verlustkompensation muss mit Bedacht eingesetzt werden. Polar empfiehlt vor der Anwendung unbedingt die Rücksprache mit dem Schaltungsentwickler/Designer/Kunden

Betrachten wir eine verlustbehaftete Leitung

Beachten Sie den Bereich, nach dem Einschwingen des ersten Impulses. (nach ca. 2.5 bis 5 cm). Die Impedanz steigt linear an. 


Impedanz TDR Kurve
mit Serienverlusten.

Hinweis:

Ansteigende Verläufe können auch durch ein Ätzproblem - z.B. durch eine Leiterbreiten-änderung entstehen. Vor der Anwendung der Verlustkompensation sollte wenn möglich die Leitung von beiden Enden gemessen werden. Wenn die Impedanz von einer Seite gemessen ansteigt, und von der anderen Seite gemessen abfällt, liegt ein Ätzproblem vor. Wenn die Impedanz in beiden Fällen ansteigt, sind Verluste die Ursache.    

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Praktisches Beispiel:

Verlustbehaftete Leitung vor Anwendung der Kompensation:

Die beiden dargestellten Messkurven stammen von der gleichen Leitung, jedoch von beiden Enden gemessen. Damit wird überprüft, ob der Effekt von Verlusten oder von einer Leiterbreitenänderung stammt.
 


Vor der  Kompensation

 

Nach der Kompensation:

Sie sehen, dass durch die Kompensation der Anstieg eliminiert wurde.  


Verlustbehaftete Leitung nach der Kompensation

 

Beachten Sie:

Verwechseln Sie nicht die Pulseinschwingzeit mit Verlusten. Stellen Sie sicher, dass die Pulsüberschwinger aufgrund der Kontaktierung abgeklungen sind, bevor Sie den Einsatz der Kompensation erwägen. Bei Leitungen mit höheren Impedanzen müssen Sie einige cm für den Einschwingvorgang zulassen, bevor Sie die Verluste in Ohm/cm berechnen.

 


Dies ist KEINE verlustbehaftete Leitung- Die Kurve ist im mittleren Bereich flach.

Hinweis:

Verlustbehaftete Leitungen treten meist nur bei Leiterbreiten unter 75 um auf. Auf Leiterbahnen mit größeren Leiterbreiten sollten Sie niemals eine Verlustkompensation einsetzen (es sei denn Sie arbeiten mit extrem dünnen Kupferfolien).

Wie wird die Verlustkompensation eingesetzt?

Nachdem ein Wert für die Kompensation mit dem Schaltungsentwickler abgestimmt wurde, gilt noch festzulegen, wo die Kompensation beginnen soll.

Die Antwort: Am Beginn der Leitung auf dem Testcoupon. Das CITS ermöglicht Ihnen die Einstellung des Kompensations-Startpunktes gemessen vom linken Bildschirmrand. Führen sie zunächst eine Messung ohne Coupon durch und markieren Sie das Ende der Testspitze. Geben Sie diesen Wert in das Feld "Beginn bei" im Testeditor ein. 

 

 

Die CITS- Kurvenform zeigt den kompensierten Abschnitt durch die dreieckige Markierung.

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Weitere Informationen über die Berechnung und Messung von impedanzkontrollierten Leiterplatten erhalten Sie unter hermann.reischer@polarinstruments.com

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