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EDA/SW/T&M
TDR
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- ELETTRONICA OGGI 468 - MARZO 2018
Ci sono due importanti effetti “miraggio” che possono
dar luogo a un comportamento del genere. Primo, po-
trebbe esserci un degrado del tempo di salita del se-
gnale incidente. Potrebbe non essere perfettamente
piatto, come un fronte a gradino ideale con caratteri-
stica gaussiana. Dopo tutto, il segnale riflesso visualiz-
zato sullo strumento TDR è veramente la riflessione del
segnale incidente. Se il segnale incidente ha una coda
lunga, vedremo questa coda lunga nella risposta TDR
e potremmo erroneamente interpretarla come una va-
riazione del profilo di impedenza. Un modo per evitare
questo problema, è quello di utilizzare la funzione di ri-
sposta calibrata (calibrated response) disponibile negli
oscilloscopi campionatori TDR Keysight DCA 86100D,
come stiamo facendo in questo caso.
Un’altra causa di “miraggi” è dovuta alle
caratteristiche di perdita della linea. Po-
trebbe essere presente nella traccia una
resistenza distribuita in serie o una condut-
tanza distribuita in parallelo. La resistenza
in serie causerà una tensione riflessa che
cresce mano a mano che avanziamo sulla
linea, mentre la conduttanza in parallelo
causerà una risposta TDR riflessa, che de-
cresce mentre avanziamo sulla linea, come
avviene in questo caso.
Un modo per valutare se il profilo di im-
pedenza stia veramente mostrando una
variazione dell’impedenza istantanea della
linea di trasmissione, oppure si tratti di un
abbaglio, è quello di misurare la risposta
TDR da entrambe le estremità. Se si tratta
di un fatto reale, dovremmo vedere che la
pendenza della risposta cambia, in fun-
zione di quale estremità utilizziamo per
lanciare il segnale di prova. Se siamo in
presenza di uno dei due effetti “miraggio”,
la risposta rimarrà la stessa sullo schermo,
indipendentemente da quale estremità lan-
ciamo il segnale, altrimenti avrà una forma
speculare, come illustrato nella figura 3.
#2 Misura del tempo di ritardo
di una linea di trasmissione
Il tempo di ritardo di una linea di trasmis-
sione da un estremo all’altro può essere
misurato direttamente dallo schermo di
uno strumento TDR usando i marker. La
figura 4 mostra la risposta TDR di un cavo aperto e
quando viene collegato il dispositivo in prova. Per au-
mentare l’accuratezza, vengono usati i tempi presi dal
punto di mezzo delle due risposte a circuito aperto.
L’intervallo di tempo dall’inizio della riflessione dall’e-
stremità aperta del cavo fino al punto di riflessione
dell’estremità lontana del DUT è il tempo totale di an-
data e ritorno. Il tempo di ritardo è pari alla metà di tale
valore. Per garantire l’integrità delle misure ed evitare
abbagli dovuti ai cablaggi o al connettore di lancio, si
possono prevedere nel progetto delle linee di test che
possono aiutare nella caratterizzazione della scheda
e di ciascuno strato di essa. Ad esempio, si possono
aggiungere dei pad di riferimento con una separazio-
Fig. 3 – Risposta TDR ad alta risoluzione TDR misurata
da ciascuna estremità di una linea di trasmissione
uniforme (2 Ohm/div, centro a 50 Ohm) per verificare
che la variazione di impedenza sia reale
Fig. 4 – Risposta TDR di un circuito aperto di riferimento (in blu) e di una linea
di trasmissione uniforme (in giallo). I marker indicano l’inizio e la fine della linea
di trasmissione