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Note
d'application N° 130 Les sources potentielles d'erreurs en mesure d'impédance |
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| La
mesure d'impédance
Il existe un certain nombre de sources possibles liées à la mesure d'impédance avec un testeur Polar CITS ou tout autre réflectomètre. cette note d'application explique quelles sont ces erreurs de mesure et comment les minimiser pour garantir des mesures précises et reproductibles. |
| Quelle
sonde utiliser pour une précision optimum ?
La meilleure sonde , c'est le modèle IP50 ( 50 ohm) car on obtient les meilleures résultats en réduisant au maximum les changements d'impédance entre l'instrument et la piste à mesurer. La seule exception concerne la mesure de pistes courtes - voir la note AP127 qui traite ce sujet en détail. |
| Attention
aux mains ! (Hands off !)
Si vous mettez la main ou les doigts sur le coupon, vous modifiez l'impédance des structures de surface. Assurez vous que les opérateurs sont informés de cela. Il est facile de montrer qu'un doigt posé sur une piste fait apparaître un pic sur la courbe de mesure et la rend invalide.
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Sondes et câbles
dégradés
Les câbles coaxiaux HF et les sondes ont une vie limitée et doivent être considérés comme des consommables. Utilisés intensément, ils deviennent résistifs et finissent par être défectueux. Pour prolonger leur durée de vie., il faut les manipuler avec précaution et éviter de les plier. Evitez de tomber dans le piège dans lequel est tombé un opérateur chez un fabricant de circuits en déclarant bons des coupons mauvais testés avec une sonde défectueuse. Le testeur automatique Polar RITS intègre une procédure de vérification permanente de l'étalonnage et des câbles de test et alerte l'opérateur sur la maintenance à effectuer. Les dérives Tous les réflectomètres sont susceptibles d'avoir des dérives dans le temps en fonction de la température. Vérifiez si votre réflectomètre compense automatiquement cette dérive. Les testeurs Polar CITS et RITS intègrent une impédance de référence interne destinée au calibrage régulier de l'instrument. Pour optimiser les performances de l'instrument, vérifiez qu'il a été configuré pour se re-calibrer toutes les 10 mm. Le RITS possède deux réglages. Un calibrage interne à l'instrument et un autre pour vérifier le câble de mesure (avec une charge à air -airline). Pour avoir un résultat optimum, ce dernier doit être effectué toutes les 60 minutes. |
| Etalonnage
Les réflectomètres (TDR) utilisés pour la mesure d'impédance sont des instruments HF de précision et ont besoin d'être calibré régulièrement. On utilise pour cela des lignes à air étalons. Les lignes à air (air lines) sont extrêmement précises et coûteuses. Pour des applications moins critiques on peut utiliser des références plus économiques qui sont des câbles semi-rigides, étalonnés avec des lignes à air. Les lignes à air sont étalonnées par une méthode métrologique par jauge, qui consiste à faire des mesures dimensionnelles des éléments de la ligne puis à calculer l'impédance à l'aide d'une formule.
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Les secrets de
l'étalonnage
Voici quelques éléments d'information jusqu'ici réservés aux spécialistes de la réflectomètrie. L'étalonnage d'un réflectomètre ne sera valide que s'il est effectué dans les mêmes conditions PD de charge en bout de câble de test que celles de la mesure. En clair, si vous calibrez votre réflectomètre avec une résistance large bande, vous devrez charger la piste de test avec la même résistance. De même, si vous calibrez le réflectomètre avec une charge étalon (airline) en circuit ouvert, vous devrez mesurer vos pistes en circuit ouvert. Comme il est très délicat de charger le bout des pistes à tester avec une résistance, il est recommandé d'étalonner avec une ligne à air en circuit ouvert. L'erreur produite entre les deux méthodes peut atteindre 3 ou 4 ohm. La raison de cet effet est que les échantillonneurs de la tête du réflectomètre sont composés de ponts à diodes à commutation rapide, sensibles aux changements de température. Un changement des conditions DC de la tête modifiera la tension de sortie des échantillons de mesure. |
| Les téléphones mobiles influencent-ils la mesure ? |
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Les téléphones
mobiles sont des émetteurs-récepteurs HF. Ils s'identifient
régulièrement avec la station de base la plus proche - même si l'on
ne téléphone pas.
Les coupons de test ont une longueur proche de celle d'une antenne de téléphone mobile et vont capter les signaux émis par votre téléphone. C'est surtout vrai pour les lignes microstrip. Assurez vous que les téléphones de la zone de test sont éteints.
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| La
surface du travail influence t-elle aussi la mesure ?
Oui, la surface de travail peut modifier les résultats. La surface de travail a son propre coefficient diélectrique et une piste microstrip sous le coupon de test peut être mesuré avec une valeur faible s'il est trop près de la surface de la table. Il y a deux façons de résoudre cela, soit placer le coupon sur un support de test, soit retourner le coupon pour avoir la piste à mesurer sur le dessus. |
| Coupons
de test
C'est une méthode efficace pour vérifier l'impédance des circuits et qui donne des résultats de mesure reproductibles plus fiables que ceux obtenus sur le circuit lui-même. Les avantages des coupons de test sont décrits en détail dans la note AP124. Note importante : Si vos pistes stripline ont des valeurs trop élevées, avez vous pensé à court-circuiter les plans Vcc et Gnd entre eux ? ( PAS sur le circuit lui-même!). Les plans de VCC et de masse du coupon de test doivent être mis en court-circuit de façon à simuler les conditions de fonctionnement HF de la carte câblée. Astuce : Si l'on multiplie la hauteur du plan supérieur par 10, le Si6000 donnera la valeur de l'impédance que l'on mesurera si les plans du coupon ne sont pas court-circuités. |
| Plus
d'informations ? Pour plus d'informations sur la mesure d'impédance contrôlée, contactez: martyn.gaudion@polarinstruments.com. |
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