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EDA/SW/T&M
SIGNAL INTEGRITY
gazione che viene visto dall’analisi TDR dalla stessa
posizione.
Questo è solo uno sguardo ad alto livello che illustra la
potenza dell’analisi nel dominio del tempo. Per diven-
tare esperti nella lettura delle tracce TDR/TDT e delle
perdite in funzione della frequenza, alcune semplici
simulazioni possono essere d’aiuto. Due tipi fonda-
mentali di discontinuità dell’impedenza che si incon-
trano in un canale sono la variazione dell’impedenza
in serie e la variazione in corrispondenza di uno
stub
che si dirama dal cammino di trasmissione. La simula-
zione delle discontinuità dell’impedenza in serie (Fig.
2) da un tempo di salita più corto del segnale a un tem-
po molto più lungo mostra due risposte molto diverse
nel dominio del tempo e della frequenza. Quando la
lunghezza delle discontinuità diventa molto inferiore
rispetto al tempo di salita del segnale, la riflessione
diventa sempre più piccola e sempre più segnale la
attraversa. Per lunghezze più elevate, la doppia rifles-
sione ad entrambe le discontinuità dell’impedenza in
serie dà luogo ad un’onda che viaggia in avanti ritar-
data nel tempo, che si aggiunge al segnale in direzio-
ne del ricevitore. Ciò causa un’ondulazione (
rippling
)
nell’ampiezza del segnale
in funzione della frequen-
za. Queste ondulazioni
si trovano alle frequenze
corrispondenti delle onde
che viaggiano sfasate di
180° e quindi si sommano
ad esse con interferenza
costruttiva.
Osservando ora un risuo-
natore a
stub
(Fig. 3), ci si
rende conto che il compor-
tamento è simile. Quando
lo
stub
è molto più corto
rispetto al tempo di salita,
la riflessione si riduce e
una parte maggiore del se-
gnale riesce a raggiungere
il ricevitore. Quando lo
stub
è molto più lungo del tempo
di salita, si possono verifica-
re perdite significative con
una riflessione del 100%
all’estremità dello
stub
, che
ritornano sommandosi in
modo “distruttivo” con l’on-
da in propagazione in avanti.
La simulazione rende sem-
plice creare una disconti-
nuità di impedenza in serie
e con
stub
con la stessa
capacità e variazione di im-
pedenza, per confrontare il comportamento di queste
due strutture nel dominio del tempo e della frequenza.
Non è solamente il picco della traccia TDR che impor-
ta, ma anche la più nascosta informazione ricavabile
dalla doppia riflessione che si verifica successiva-
mente nel tempo. Con queste due semplici simulazio-
ni, un esperto di integrità dei segnali può ora osser-
vare il diagramma a occhio del segnale al ricevitore,
una misura della risposta in frequenza ottenuta con
un analizzatore di reti vettoriale (VNA), o persino una
traccia TDR/TDT, e comprendere se il problema da
studiare sia legato ad una discontinuità di impedenza
in serie o con
stub
.
Utilizzo della riflettometria TDR per identificare le
sorgenti di interferenza EMI nei collegamenti seriali
ad alta velocità
L’informazione spaziale offerta dalle tracce TDR/TDT
può anche essere sfruttata per comprendere le pro-
blematiche di interferenza elettromagnetica (EMI) de-
rivanti dal canale fisico. Sebbene possano esserci mol-
teplicosi sorgenti potenziali di disturbi EMI nei circuiti
seriali digitali ad alta velocità, la più comune causa di
Fig. 2 – Discontinuità dell’impedenza in serie
Fig. 3 – Discontinuità dell’impedenza con stub
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- ELETTRONICA OGGI 458 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2016