●探测传输线的前端(信号从数字仪器发射器输出的位置)无法准确显示UUT接收的信号。由于信号通过传输线会传输和反射信号,因而将在示波器上 “阶跃”数字信号。
●探测传输线的中间(接线盒连接数字仪器和UUT的位置)也将显示类似的阶跃数字信号,但幅度没那么高。 原因是一样的:在看到信号通过后不久,又会看到反射波回到数字仪器。由于信号从接线盒到UUT再返回接线盒的传播时间短于数字仪器上的往返延迟,所以阶跃不太明显。
●最好的探测位置在传输线的末端,应尽可能靠近接收器。此信号最接近UUT实际接收的数字波。
图4:图3的示意图。注意,黑色、黄色和蓝色线是可能的探测点。 图5显示了示波器上显示的所测量的数字上升沿。
图5:示波器测量传输线中各个探测点处的数字上升沿。 信号从发射器开始(蓝色探针的前半步)沿着传输线向下传播(黄色探针)。 信号在接收器(黑色探针)处反射回发生器,使信号的振幅加倍。需要在黄色探针和最后的蓝色探针处监测反射能量,其中50Ω输出阻抗会消散反射能量。
注意:上图5假设的是一个高阻抗探针,示波器与高阻抗端接。 将端接电阻改为50Ω,同时使用裸露的50Ω电缆将不会发生信号反射。
测量环回测试的数字信号完整性
执行环回测试时,装置的一个重要变化是,路径的长度是前一个示例的两倍。 这是因为信号会同时传送到UUT和接线盒,然后端接到信号生成的位置。 需要注意的是,传输线的末端现在是在数字仪器,我们要探测该位置才能准确了解接收器上的数字信号。
对于NI数字仪器,这将需要拆除VHDCI连接器的外壳,使用探针直接探测导线。 在许多情况下,这对于应用来说并不是必要的。 在有必要的情况下,应确保在正确的位置进行测量,才能正确地显示实际接收的数字信号。
图6:环路测试示意图。
使用数字仪器测量数字信号逻辑
有一些应用需要分析数字信号的逻辑,而不是信号完整性测试所需的模拟电压电平。 对于这些应用,使用数字仪器探测线路或总线可帮助用户分析数字逻辑模式。 此类分析的一个示例是将飞线电缆同时连接到高阻抗数字输入以及另一条数字总线。 这样做可能会导致电缆增加线路的负荷并产生反射。 NI解决这个问题的方案是使用一个1 kΩ桶形衰减器,将其连接到飞线电缆的前端,这可减少探测电缆对系统的负载效应。有关此配置的更多信息,请访问ni.com上《数字飞线电缆用户指南》的“衰竭采集”部分。