Zeitbereichsanalyse, TDR

8-Tor 65 GHz

(Bildquelle: TET, TUHH)

  • Flankenanstiegszeit 12 ps
  • TDR/TDT-Messungen bis 50 GHz
  • Bis zu 8 Kanäle gleichzeitig
  • Bandbreite bis 60 GHz
  • 40 GB Speicher

Mit dem digitalen Sampling-Oszilloskop werden im Zeit- und Frequenzbereich die Lauflängen und Reflexionen von elektromagnetischen Signalen gemessen. Die Zeitbereichsanalyse kommt hauptsächlich bei seriellen Datennetzwerken in der Telekommunikation bis 12 GBit/s zum Einsatz. In der Entwicklung und Herstellung der Netzwerktechnik ist das einwandfreie Funktionieren der digitalen Signale entscheidend. Mit der Zeitbereichsanalyse sind genaue und wiederholbare sowie kostengünstige und zeiteffektive Messungen einfach und exakt vorzunehmen. Hochfrequente Signale bei Steckverbindungen oder das unerwünschte Nebensprechen auf mehrlagigen Leiterplatten mit verschiedenen Durchkontaktierungen können schnell gemessen werden. Die Messprogramme zur Analyse der Messobjekte für TDR/TDT- und S-Parameter sind minutenschnell durchzuführen, weil vor Messbeginn keine Kalibrierung der bereits angeschlossenen Messmodule notwendig ist.

Die breitbandige TDR-Messung wird bei der Ermittlung von Leitungen, Leitungsabschlüssen und Netzwerken verwendet. Hierzu wird ein digitales Signal in ein Messobjekt gesendet und dessen elektrische Reflexion erfasst. Betrachtet werden nur der erste Impuls des gesendeten Signals und die darauffolgende Sprungantwort des reflektierenden Signals. Beide Signale werden addiert und anschließend in einem Zeitfenster betrachtet. Um ein differenzielles Übersprechen in einer Leitung ermitteln zu können, werden die TDR-Signale in diese eingespeist, und gleichzeitig wird mit einem zweiten Modul eine zweite differenzielle Leitung ausgemessen. Der zu messende Prüfling kann mit einem koaxialen Anschluss direkt am Zweikanal-Remote-Abtastsystem angeschlossen werden. Ohne zusätzliche Kalibrierung kann die Messung schnell und genau erfolgen. Spezielle single-ended TDR-Tastköpfe messen Impedanzen auf Leiterplatten mit hoher Signalgüte. Für einzelne Messungen an kleinen Bauteilen sind sie unverzichtbar.

4 Messeingänge 8 GHz

(Bildquelle: TET, TUHH)

  • Echtzeit-Abtastrate 20 GSa/s
  • Zwischenspeicherung 32 MSa/s
  • Serielle Datenanalyse über 6 Gbit/s
  • Signalbandbreite 8 GHz
  • 4 unabhängige Messeingänge
  • Flankenanstiegszeit bis 19 ps

Die Messspannung wird vom digitalen Speicheroszilloskop digital abgetastet und mit zeitlichem Verlauf grafisch dargestellt. Bis zu vier verschiedene Signale können gleichzeitig angezeigt, verglichen und ausgewertet werden. Die parallele Darstellung mehrfach synchron verlaufender Messsignale beim Übersprechen in Vielfachleitungen ermöglicht eine schnellere und genauere Erfassung sich wiederholender und transienter Störsignale. Außerdem können bereits vor der Triggerung des Messsignals Ereignisse betrachtet und digital zwischengespeichert werden. Zum Einsatz kommt das Speicheroszilloskop hauptsächlich in experimentellen Versuchsaufbauten im Bereich der Entwicklung und Forschung in der Computer- und Kommunikationsindustrie. Als wesentlicher Bestandteil eines Versuchsaufbaus liefert das Gerät umfassend alle benötigten Messdaten, sodass nieder- sowie hochfrequente Signalverläufe auf Leiterplatten und Steckverbindungen mit kleinen elektrischen Pegeln gemessen und kontrolliert werden können.

Um ein Messsignal exakt darstellen zu können, sind grundlegende Einstellungen wie die Dämpfung oder Verstärkung, die Zeitbasis und die Triggerung vorzunehmen. Bei der Messung dichtgepackter Bauelemente und Leiterbahnen sind Tastköpfe mit kleinen Abmessungen erforderlich. Präzise Signalmessungen beginnen an der Tastkopfspitze, daher müssen für genaue Messergebnisse Messkabel und Tastköpfe auf das Speicheroszilloskop abgestimmt sein. Vor jeder Messung ist eine Kompensation des Tastkopfes mit Hilfe des Bezugssignals an der Front des Speicheroszilloskops vorzunehmen. Während der gesamten Messung muss die messende Person richtig geerdet sein, damit statische Aufladungen die Bauelemente nicht zerstören. Periodische Messsignale werden getriggert und auf dem Bildschirm des Speicheroszilloskops statisch dargestellt. Gleiche Teile des Signals werden wiederholt angezeigt. Verschieden wählbare Trigger-Arten ermöglichen die Erfassung sich wiederholender oder einmaliger Signalereignisse. Die Flanken-Triggerung ist die häufigste und grundlegendste Trigger-Art. Mit der X/Y-Einstellung ist es möglich Kennlinien und Übertragungsfunktionen darzustellen. Alle Messwerte können digital gespeichert und beliebig am PC weiterverarbeitet werden.