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什么是時(shí)域反射計?
1 T1 l' O' s' M" \/ |時(shí)域反射計(TDR)用來(lái)測量信號在通過(guò)某類(lèi)傳輸環(huán)境傳導
$ T; T3 h A1 M0 }& u時(shí)引起的反射,如電路板軌跡、電纜、連接器等等。TDR
! h9 G3 W( l9 w: ^# o儀器通過(guò)介質(zhì)發(fā)送一個(gè)脈沖,把來(lái)自“未知”傳輸環(huán)境
# f) S! T* D' `+ T; v# X+ p0 a) i的反射與標準阻抗生成的反射進(jìn)行比較。圖1 是簡(jiǎn)化的
0 W5 o: ^2 K, D& @TDR 測量方塊圖。
3 k* @ I7 ]: ]8 c2 j$ A' [# E! d圖1. TDR 電路結構圖) I/ D1 y, g: U8 w
TDR 顯示了在沿著(zhù)一條傳輸線(xiàn)傳播快速階躍信號時(shí)返回
3 k0 l1 G: |5 \的電壓波形。波形結果是入射階躍和階躍遇到阻抗偏差
1 O# k2 Q0 T# h9 i& U+ V時(shí)產(chǎn)生的反射的組合。
" |8 G9 y o2 Z8 S反射系數:數學(xué)計算2 N8 P2 e1 y: N) n0 N) R: I9 G
TDR 測量的數學(xué)基礎很簡(jiǎn)單,但十分重要。從本質(zhì)上看,
6 b0 J! k# ^8 i8 s+ k. yTDR 測量基于一系列阻抗比率。大多數TDR 測量將在內
3 T @& m4 l8 w+ |9 E, D部執行必要的比率計算,顯示一個(gè)數字結果。TDR測量以0 s2 m* v( ~2 P$ R/ |: \
反射系數( (rho)表示。系數(是反射的脈沖幅度與入射脈1 q! |, \7 e+ N Q. x5 @3 W
沖幅度之比:9 {; u& B0 k+ o, m3 u
r =
4 X; M+ P+ b4 }Vreflected
: }: t8 K: U; f; f1 qVincident
: T7 |7 L& d/ ~0 u# U對固定終端ZL,(還可以用傳輸線(xiàn)特性阻抗ZO和負載阻抗ZL. W0 @) ?8 u( q: P
表示: ~ f* C* ?1 a$ V: W$ D
在有了這些公式以后,如果我們插入表示阻抗匹配負載、
. F! g5 n. F. c) u9 \* X短路和開(kāi)路負載的數值,那么我們可以看到(的取值范圍: S, B2 c) \" o% ?. f- P$ q( P! v
位于+1 和-1 之間,其中0 表示阻抗匹配負載。
( I) ]9 ~0 a5 y! t$ n在ZL 等于ZO 時(shí),負載匹配。反射波Vreflected 等于 0 時(shí),(也
9 A% W/ u% n0 c/ T S' J) H等于0,這時(shí)沒(méi)有反射。
1 b1 u4 ^" t+ |6 yZL 為零(0)表示發(fā)生短路。反射波等于入射波,但極性相) C& {) r% j" b- [
反。如下面的公式所示,反射波取消了部分入射波,(值
e5 Q" O0 F8 M4 `1 N# y, W; _: p為-1。3 d* n6 p, x8 U7 \. S& h
r = =
! _. I- Q0 p+ |9 t. D K: jVreflected
: a# `% x; y/ ]1 Z) EVincident: L/ P; v- o/ V
(ZL - Z0 )8 h/ L9 N* l6 f4 m7 k0 k
(ZL + Z0 )* p& \# o9 @1 b# k
r = = = 08 r% t0 s+ e/ z2 S& \) ?
Vreflected
1 M6 w! m* b* i$ IVincident( Y7 U% D. i! G6 k! H3 r4 Z8 K- `
0! v; ]( y& \& \! w
V
/ R- w- O3 v$ u5 s. ?: C' gr = = = -1& [$ @! g6 d; p+ E0 D
Vreflected
, o* ]8 m V3 kVincident4 q( c: m0 V v* e0 ]4 Z4 d: h
-V
( M3 _9 X$ }* [6 PV
; j: k$ g* E- n8 g+ F/ }0 \9 e/ Fr = = = 1
3 r9 [, i* N8 {- Q% `Vreflected) b& A1 ^ H1 |9 I. h
Vincident
4 S1 A3 C" X; N- T) KV
2 t# K ^& E+ f+ N* Y- O: cV |
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