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Introdução
Uma das coisas desafiadoras ao lidar com os traços da placa de circuito em vários pontos é medir as descontinuidades, o valor da impedância e até mesmo as falhas que ela possui.
Como a impedância de um circuito CA não é semelhante à medição de uma resistência; portanto, pode ser desafiador mensurá-lo com um pouco de conhecimento sobre isso e requer inspeção especializada.
Felizmente, com a ajuda de um Refletômetro no Domínio do Tempo, também conhecido como medição TDR, ele pode simplesmente avaliar o valor da impedância que uma placa contém; isso torna mais fácil para o especialista determinar se a integridade do sinal do dispositivo está funcionando perfeitamente.
Como resultado, discutiremos todos os pontos essenciais que se deve saber sobre as medições de TDR; sua definição, funcionalidade, capacidades, aspectos que afetam sua precisão e o desempenho de teste apropriado. Para aprender tudo isso, continue lendo até o fim!
Introdução ao TDR
O que é um Refletômetro no Domínio do Tempo (TDR)?
Essencialmente, a responsabilidade de um Refletômetro no Domínio do Tempo (TDR) é relativamente simples; eles são responsáveis por determinar as falhas, comprimento, rupturas, curtos-circuitos e esmagamentos em um cabo.
Seu conceito de medição é bastante direto; o teste pode ser realizado com a ajuda de dois (2) componentes, um gerador e um osciloscópio. Uma vez que o pulso rápido é enviado através do Dispositivo em teste (DUT), que agora iniciará a avaliação do resultado.
Após o envio do sinal, pode-se determinar a ocorrência de descontinuidade se algum dos pulsos recebidos continuar retornando ao monitor do osciloscópio. Então, a localização da descontinuidade será rastreada através do tempo que ela reflete o sinal recebido.
Embora sua magnitude possa ser determinada por meio desse mesmo sinal refletido pelo osciloscópio, o tamanho após atingir o monitor será comparado ao pulso típico que foi enviado do Device Under Test (DUT). Assim, pode-se detectar a impedância ao longo dos traços.
No entanto, mesmo que o processo seja simples de compreender, ainda é recomendável deixar um profissional conduzir a avaliação para uma leitura precisa.
O que é um Refletômetro no Domínio do Tempo (TDR)?
Fatores que afetam a precisão da medição do TDR
Nesta seção, discutiremos vários fatores que podem afetar e contribuir para a precisão do Sistema de Medição TDR.
Impedância de referência
Como todos já sabemos, os testes são conduzidos comparando os pulsos enviados anteriormente; então, o recebido será representado por ohms ou rho. No entanto, não seria possível sem referência impedância (Z0) assistência. Se alguém testar um dispositivo sem uma impedância estável, isso pode afetar significativamente o resultado do coeficiente de reflexão, levando a valores de leitura imprecisos.
Amplitude do passo e correção da linha de base
Hoje em dia, a linha de base e os aumentos de amplitude são essenciais no sistema de monitoramento, pois é capaz de realizar medições consecutivas e repetitivas precisas e sem falhas, mesmo que a amplitude possua desvios instáveis.
Aberrações no Pulso Incidente
Um dos erros de medição é devido às aberrações, pois desestabiliza o sinal de pulso. Portanto, é essencial avaliar adequadamente o instrumento de medição antes de usá-lo.
Ruído
É um problema comum sempre que realizando medições são os ruídos aleatórios criados pelas variações de impedância. O presente instrumento agora possui um mecanismo que pode diminuir tais preocupações; no entanto, também pode reduzir a velocidade de processamento do sistema.
Precisão de interconexão
Devido às interligações e sonda-DUT, pode gerar reflexões indutivas; medir um dispositivo enquanto isso está em andamento pode afetar significativamente os resultados do teste. No entanto, existe uma maneira direta de abordar essas preocupações; isso pode ser resolvido reduzindo o comprimento da ponta da sonda e da ponta retificada.
Perdas de cabos
Outra preocupação é que os cabos nas medições de TDR são muito longos, o que cria leituras imprecisas da impedância do DUT. Além disso, o tempo de estabilização e subida do sinal diminui à medida que passa pela extremidade inferior do cabo. Assim, levando a perdas no cabo que podem afetar significativamente o resultado. Portanto, sugerimos selecionar uma sonda com comprimento suficiente, não muito curto, mas não muito longo para atender a essas preocupações.
Como funciona um TDR?
Em geral, o conceito de princípios de funcionamento da medição TDR é direto; foi mencionado inúmeras vezes antes mesmo de chegarmos a esta parte. No entanto, para explicá-lo melhor, fizemos uma compactação para facilitar a compreensão da abordagem.
Basicamente, os traços entregarão um pulso de sinal ao receptor; então, ele será refletido de volta para o dispositivo para leitura. Dessa forma, pode-se detectar se há algum problema com a impedância através das características produzidas pelas curvas de reflexão. Quanto à localização da falha, esta pode ser facilmente identificada através do diagrama produzido com uma precisão de 0.3 m.
Diferentes medições que o TDR pode realizar
Ao testar uma combinação de vários cabos usando a abordagem TDR, equipamentos de medição de defeitos de cabos adequados, como os cabos TDR da PCBTok, podem identificar a localização potencial de um problema. Os cabos TDR da PCBTok podem inspecionar até mesmo linhas de 15 quilômetros. Alguns dos tipos de cabos suportados são, portanto, exibidos abaixo.
Alguns casos de cabo que ele pode medir são o cabo coaxial, cabo blindado, par trançado e até mesmo uma linha com vários fios.
Diferentes medições que o TDR pode realizar
Teste fundamental para medições de impedância TDR
Ao realizar um teste de um testador TDC, o sinal de pulso será enviado ao condutor por meio de um meio conhecido como cupom de teste para medir as reflexões à medida que passa por essa linha. Uma vez que apresenta reflexos uniformes e constantes no monitor, indica que não há ou há zero reflexos; assim, fazendo com que o pulso incidente seja sugado pela outra extremidade da linha.
Por outro lado, se houver falhas, erros, interrupções e variações de impedância, o pulso ou os sinais incidentes serão devolvidos à fonte dessa transmissão. Uma vez detectados, eles serão comparados diretamente com os reflexos padrão imediatamente antes de serem enviados para teste. Dessa forma, pode-se distinguir a descontinuidade de impedância encontrada nos traços. Em termos de medição da distância, esta pode ser calculada através do tempo de retorno da impedância refletora.
Como as medições de impedância TDR são conduzidas?
Ao realizar a medição do reflectômetro no domínio do tempo (TDR), é necessário o uso de dois condutores dispostos em uma conexão paralela para determinar a alteração da impedância durante a avaliação, pois qualquer distúrbio de conexão, incluindo quebra e falha, pode potencialmente afetar a variação da impedância isso pode trazer problemas. Além disso, mesmo uma pequena alteração no reflexo será exibida e notificada no TDR Digital Display, que facilita a localização e detecção da falha no traço.
Com relação à leitura do resultado, a reflexão e o valor da impedância têm uma relação direta. Uma vez que o valor da reflexão aumenta, seu valor de impedância também aumentará. Semelhante a uma reflexão mais baixa, o valor da impedância também atingirá seu valor mais baixo. Temos a imagem a seguir que mostra um gráfico básico de operação do TDR.
Como as medições de impedância TDR são conduzidas
No entanto, semelhante a outros instrumentos de medição, as medições de TDR também têm suas restrições. Inclui seu tempo mínimo de subida. Ainda assim, é crucial lembrar que a resposta de frequência de um sinal é uma característica da construção da trilha que não influencia drasticamente a largura de banda.
Conclusão
Concluindo, o Refletômetro no Domínio do Tempo (TDR) está entre os testes necessários realizados em todo dispositivo de placa de circuito para garantir que ele esteja livre de falhas, quebras e até mesmo curtos-circuitos. No entanto, existe uma limitação invisível quanto ao seu desempenho.
Foi discutido ao longo deste artigo a definição, importância, funcionalidade e até mesmo o processo do teste. Assim, nós da PCBTok esperamos genuinamente que, por meio deste artigo, alguém tenha uma compreensão significativa do princípio do refletômetro no domínio do tempo (TDR).
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