Medições precisas em linhas de sinal digital de alta velocidade com o R&S®ZNB

Com velocidades de transmissão em aumento constante, aspectos de integridade do sinal dos projetos digitais de alta velocidade e componentes utilizados tornam-se cada vez mais desafiadores. Especialmente em velocidades de transmissão mais altas, os analisadores de redes vetoriais (VNA) substituem cada vez mais as configurações tradicionais de reflectometria no domínio de tempo (TDR) para testes de componentes passivos, como conectores, cabos e PCBs. Os usuários se beneficiam de uma maior precisão, velocidade e robustez da ESD do analisador de redes vetoriais, fazendo dele o instrumento preferido neste campo.

Configuração do R&S®ZNB20 para verificar as linhas de transmissão diferenciais de alta velocidade em uma PCB de até 20 GHz
Configuração do R&S®ZNB20 para verificar as linhas de transmissão diferenciais de alta velocidade em uma PCB de até 20 GHz

Sua tarefa

Ao realizar tarefas como verificar estruturas de sinais digitais de alta velocidade na PCB, as medições devem ser realizadas em determinadas camadas sem os efeitos de pontas de prova, pads de pontas de prova, vias, lead-ins e lead-outs. Isso requer o uso de algoritmos de compensação precisos para calcular e remover tais efeitos das medições, deixando apenas o resultado para a área de interesse.

Solução de teste

A configuração abaixo mostra um exemplo de como verificar as linhas de transmissão diferenciais de alta velocidade em um PCB até 20 GHz. A base da configuração do teste é o analisador de redes vetoriais de quatro portas R&S®ZNB20. Ferramentas correspondentes de compensação (por exemplo, Delta-L, Delta-L+, PacketMicro Smart Fixture Deembedding ou taiTec In-Situ Deembedding) podem ser executadas diretamente no R&S®ZNB20, eliminando a necessidade de um PC externo.

Além do traço de sinal real a ser medido, os cupons de teste do PCB também costumam incluir um traço de sinal mais curto, a fim de facilitar esta compensação. Pontas de prova diferenciais de PCB (por exemplo, da PacketMicro) são utilizadas para conectar o R&S®ZNB20a esses traços de sinal.

Configuração para testes
Configuração para testes
As etapas do procedimento de teste
As etapas do procedimento de teste
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Automação do processo

Para simplificar este procedimento e orientar o operador durante as etapas, o teste é geralmente automatizado por meio de um software. A captura de tela à esquerda mostra um exemplo das três etapas deste procedimento de teste:

  • Medição de uma estrutura 2×thru (curta) para compensação, com os resultados na coluna à esquerda
  • Medição da estrutura total (longa), com os resultados na coluna do meio
  • Cálculo da área de interesse, com base no método de compensação selecionado, com os resultados na coluna à direita

Para o 2×thru (curto), bem como para a medição total (longa), a impedância em função do tempo de ambas as pontas de prova é indicada acima da perda de inserção. Isso ajuda a identificar rapidamente se uma ponta de prova precisa ser reajustada.

Exibição simultânea de diagramas de olhos e medições no domínio de frequência e de tempo
Exibição simultânea de diagramas de olhos e medições no domínio de frequência e de tempo
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Diagrama de olhos

Para exames mais detalhados, a opção R&S®ZNB-K20pode ser usada para analisar o diagrama de olhos da área de interesse. Essa opção também permite verificar os efeitos da ênfase, ruído, jitter e equalização no diagrama de olhos. Além disso, ela também fornece um teste de máscara com detecção PASS/FAIL e resultados estatísticos.

Conclusão

O R&S®ZNBoferece todas as funcionalidades necessárias para testar estruturas de sinais digitais de alta velocidade em PCBs em um único equipamento. Ferramentas adicionais de compensação podem ser instaladas no instrumento para remover os efeitos de pontas de prova, pads de pontas de prova, vias, lead-ins e lead-outs.

Informações para encomenda
Designação Quantidade Tipo Nº da encomenda
Analisador de redes vetoriais
Analisador de redes vetoriais, 4 portas, entre 100 KHze 20 GHz, conectores PC 3.5 1 R&S®ZNB20 1311.6010.64
Análise no domínio de tempo 1 R&S®ZNB-K2 1316.0156.02
Análise no domínio de tempo estendida 1 R&S®ZNB-K20 1326.8072.02
Unidade de calibração ou kit de calibração
Unidade de calibração, entre 10 MHze 24 GHz, 4 portas, 3,5 mm (f) 1 R&S®ZV-Z52 1164.0521.30
Kit de calibração, 50 Ω, entre 0 Hze 24 GHz, 3,5 mm (m/f) 1 R&S®ZV-Z235 5011.6542.02

Sua tarefa

Ao realizar tarefas como verificar estruturas de sinais digitais de alta velocidade na PCB, as medições devem ser realizadas em determinadas camadas sem os efeitos de pontas de prova, pads de pontas de prova, vias, lead-ins e lead-outs. Isso requer o uso de algoritmos de compensação precisos para calcular e remover tais efeitos das medições, deixando apenas o resultado para a área de interesse.

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