解析USB3.0衔接器的阻抗和插损测试

文章编号:5965 更新时间:2024-12-03 分类:互联网资讯 阅读次数:

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解析USB3.0衔接器的阻抗和插损测试

【导读】当测量USB3.0通道的S参数时,可选的仪器是时域反射计或TDR。TDR系统理论往待测器件注入一个阶跃电压信号而后测量是期间函数的反射电压。差分测量经过发生极性同样可相对定时的阶跃电压对成功。这篇文章中谈到的都是差分信号。 下一代串行数据规范驳回的高速率曾经进入到微波畛域。比如,Super Speed USB(USB3.0)经过双绞线对线缆传输速率就到达了5Gb/s。经过 衔接器 和线缆传输如此高的速率必定思考通道的不延续性惹起的失真。为了将失真水平坚持在一个可控的水平,规范规则了线缆和衔接器对的阻抗和回波损耗。最新的测量经常使用S参数S11表征而且必定归一化到线缆的90欧姆差分阻抗。反射电压与发射器和待测器件之间的阻抗失配成比例,相关如下式:Z0是源阻抗,ZL(t)是待测器件的阻抗,r(t)是反射系数,Vr(t)/Vi(t)是入射和发射电压的比率。式(1)假定到待测器件的源,线缆和衔接器都是婚配的,但理想上这种状况很少见。为了补救线缆和衔接器的不理想,参考平面校对(基线校对)理论启动开路,短路,负载校准。调整式(1)可以获取待测器件的阻抗和期间(或距离)的函数,所以可以经常使用校准过的TDR做阻抗测量。图1展现了USB3.0带有衔接器线缆的的阻抗曲线。曲线标明了随着TDR阶跃信号在线缆中的后退阻抗变动是期间的函数。留意轨迹中间的阻抗变动,那是由于衔接器惹起的,当经常使用回升期间100ps(阶跃信号)测试时衔接器的阻抗规则是90+/-7欧。TDR的回升期间十分关键,由于阻抗变动和TDR阶跃信号的回升期间成正比,而规范规则的USB3.0信号的回升期间是100ps,测量中婚配这个回升期间将给出信号“看到的”阻抗。 3.0带有衔接器线缆的阻抗vs期间测量 图1:USB3.0带有衔接器线缆的差分阻抗vs期间测量回波损耗或S11是频域的测量和反射系数无关。归一化(经过反射平面校准基线校对)反射系数的傅里叶变换给出了回波损耗是频率的函数。图2给出了USB3.0线缆和衔接器测量的结果。图中的横轴示意2GHz/div,范围是0~20GHz,纵轴示意10dB/div。回波损耗在2GHz大概是15dB,但随着频率的参与开局变得越来越小。精细的空值距离是由线缆末端的衔接器惹起的,较大的空值距离是由于衔接器外部的阻抗结构选择的。 3.0带有衔接器线缆的回波损耗 图2:USB3.0带有衔接器线缆的差分回波损耗回波损耗可以参考图1中线缆和衔接器阻抗是90欧而TDR系统差分阻抗是100欧,由于USB3.0发射机阻抗是90欧,这个不婚配人为地缩小了回波损耗。为了正确的表白回波损耗,将阻抗转化为测试到的S11是十分必要的,转换相关由下式给出。 转化可以分为两步。首先,用特色阻抗是100欧姆的测试系统得出的双数S参数计算出双数的负载阻抗。其次,用新的90欧姆参考阻抗计算出负载阻抗的S参数。回波损耗是频率的函数,所以可以计算出每个频点的S参数。举个例子,用100欧姆阻抗表征的复合回波损耗S11=0.53-0.12J转换到90欧姆的如下: 式2用来将图2中测到的插损转换到90欧姆差分阻抗。图3中的两个曲线给出了100欧姆和90欧姆特色阻抗的的回波损耗。 100欧姆(虚线)和90欧姆参考(实线)的回波损耗 图3:100欧姆(虚线)和90欧姆参考(实线)的回波损耗USB3.0线缆和衔接器的差分阻抗可以经常使用校对的TDR系统测量插损而得出。经过对衔接到待测器件的参考平面(基线校对)运转开路,短路,负载启动校对。经过便捷的转换测试系统和待测器件之间的不同阻抗启动插损补救。 要洽购衔接器么,点这里了解一下多少钱! 标签: USB3.0衔接器测试

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