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什么是TDR？ TDR是英文Time Domain Reflectometry 的縮寫，中文名叫時域反射計，是測量傳輸線特性阻抗的主要工具。TDR主要由三部分構成：快沿信號發(fā)生器，采樣示波器和探頭系統。" ]% ?/ t* ?6 B1 }. b% d/ {$ \( i
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TDR測試原理
7 Y2 M9 n, o2 p$ W9 |2 sTDR通過向傳輸路徑中發(fā)送一個脈沖或者階躍信號，當傳輸路徑中發(fā)生阻抗變化時, 部分能量會被反射, 剩余的能量會繼續(xù)傳輸。只要知道發(fā)射波的幅度及測量反射波的幅度，就可以計算阻抗的變化。同時只要測量由發(fā)射到反射波再到達發(fā)射點的時間差就可以計算阻抗變化的相位。
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圖(1) TDR示意圖
) W9 M& s5 Z# K根據反射原理，反射系數
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* M$ Q1 q7 Q4 z# V, c& O公式(1)中，ZDUT是待測器件的阻抗，Z0是TDR的輸出阻抗，通常為50ohm標準電阻，Vrefelected和Vincident分別是反射波幅度和入射波幅度，可以通過示波器測得，算出反射系數ρ，從而算出待測器件的阻抗ZDUT。# H( }8 C* G$ h! m5 O" w, V
7 o9 M; K" n% r' b8 ^# Z算出待測器件的阻抗，接下來再來看看待測器件的電氣長度如何計算。
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TDR產生一個階躍信號到待測器件中，會產生入射波，入射波經過時延TD之后在待測器件中遇到阻抗不連續(xù)的地方，又會產生發(fā)射波，反射波將會疊加在入射波上，再經過時延TD到達TDR的輸出端。
; |7 i/ u; l( g, y4 q通過仿真工具模擬TDR，如圖(2); J, F$ t5 R: k5 i# {4 S
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圖(2) 模擬TDR , J2 V. T" b2 p% m/ x9 l/ Q' c
模擬采樣示波器上看到的電壓和阻抗曲線，如圖(3)，圖(4); E; G& ^5 ?/ Z6 O
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圖(3) 電壓曲線
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" J- F7 X% x' R/ F/ |) V2 {# o4 A圖(4) 阻抗曲線
* p, q8 J6 E6 c5 X1 x1 m& E在圖(4)中可以看到，當負載呈容性不連續(xù)時，阻抗會偏低；當負載呈感性不連續(xù)時，阻抗會偏高。PCB中常見的阻抗不連續(xù)的地方, 過孔、焊盤、拐角通常呈容性，跨分割處、breakout等通常呈感性。
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) n* c4 z( R4 R6 a* N( E0 I; O圖(5) 感性阻抗不連續(xù)
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. F( Y3 {: ^# p$ l圖(6) 容性阻抗不連續(xù)
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