TDR分辨率

Posted 2020-07-01 Edadoc一博科技

在日常的生活工作中，有很多测试测量的工具，比如测量长度的尺子，计量时间的钟表等等，谈到测试测量工具的时候，分辨率是关键指标之一，比如尺子的 分辨率是1mm，时钟的分辨率是秒。所谓分辨率就是测试测量工具能测量的最小单位。尺子和钟表很容易得知分辨率大小，那TDR的分辨率怎样来确定呢？

TDR 产生一个快速脉冲边沿，入射到待测器件中，通过采样反射波来测量特征阻抗，而产生的快速脉冲边沿本身有一个上升时间，上升时间在待测器件上对应的电气长度 对于TDR来说是一个模糊区域，该区域内，TDR仪器不能准确测出待测器件的特征阻抗。所以，TDR上升时间是TDR分辨率的主要影响因素之一，除了上升 时间，TDR分辨率还和待测器件的介电常数有关。具体关系如下： ，其中C是光速， 是待测器件的有效介电常数，Tr是TDR的上升时间，L是TDR的分辨率。

当待测器件的电气长度大于分辨率L时，该器件的特征阻抗就可以被TDR测得。

如果TDR的分辨率不足，会给测试结果带来什么样的影响呢？

图（1）和图（2）是同一个通孔，TDR上升时间分别设置40ps、100ps的阻抗测试结果：

 图(1) TDR上升时间为40ps的阻抗测试结果

图(2) TDR上升时间为100ps的阻抗测试结果

TDR上升时间设置40ps时，阻抗为43ohm；TDR上升时间设置100ps时，阻抗为47ohm。所以当TDR的分辨率不足时，可能无法反应某些细微结构的特征阻抗值。
那是不是就是把TDR上升时间设置越小越好呢？

我 们测试阻抗的目的是为了反映信号在通道中传输时所感受到的阻抗，不同的信号速率，上升沿也会不同，自然对同一个通道感受到的阻抗也会不同。比如上述例 子，1Gbps的信号上升沿大概为100ps，感受到的阻抗约为47ohm；8Gbps的信号，上升沿大概40ps，感受到的阻抗约为43ohm。所以， 使用TDR测试通道阻抗时，合适的TDR上升时间设置要与信号的上升时间相匹配。