專利名稱：傳輸線特性阻抗測試裝置及測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種傳輸線特性阻抗測試裝置及測試方法，特別涉及一種印刷電路板上的傳 輸線特性阻抗測試裝置及測試方法。
技術(shù)背景在高速印刷電路板設(shè)計(jì)與制造的過程中，為了保持信號在傳輸過程中的完整性，要求信 號傳輸線的特性阻抗必須符合一定的設(shè)計(jì)規(guī)范，因此在高速印刷電路板布線過程中需對信號 傳輸線的特性阻抗進(jìn)行測量，以確定信號傳輸線的特性阻抗與負(fù)載阻抗是否匹配，保證信號 傳輸?shù)耐暾?。傳統(tǒng)的傳輸線特性阻抗測試是通過時(shí)域反射儀(TDR， Time-Domain Reflectometer)來實(shí)現(xiàn)的，但時(shí)域反射儀單價(jià)昂貴，且難以符合大量測試的需求。發(fā)明內(nèi)容鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種低成本的傳輸線特性阻抗測試裝置及測試方法。 一種傳輸線特性阻抗測試裝置，包括一可調(diào)電阻、 一第一比較器、 一第二比較器與一計(jì) 數(shù)器，所述可調(diào)電阻一端同一信號源相連，另一端同一傳輸線一端相連，所述傳輸線另一端 空接，所述傳輸線同可調(diào)電阻相連的一端分別連接到所述第一比較器的同相輸入端和第二比 較器的反相輸入端，所述第一比較器的反相輸入端和第二比較器的同相輸入端同一參考電位 相連，所述第一比較器和第二比較器的輸出端分別連接到所述計(jì)數(shù)器的輸入端，所述計(jì)數(shù)器 的輸出端同所述可調(diào)電阻的阻值調(diào)節(jié)端相連，并根據(jù)所述第一比較器和第二比較器的輸出信 號對應(yīng)調(diào)整所述可調(diào)電阻的阻值。一種傳輸線特性阻抗測試方法，包括以下步驟一信號源產(chǎn)生一個(gè)電壓信號，所述電壓信號經(jīng)過一可調(diào)電阻傳至一傳輸線；在所述傳輸線和可調(diào)電阻相連接的一端采集由所述傳輸線另一端反射回的電壓信號并將 采集到的電壓信號分別傳至一第一比較器和一第二比較器；所述第一比較器和第二比較器分別對采集到的電壓信號和一參考電位進(jìn)行比較，并根據(jù) 比較結(jié)果分別輸出一電平信號到一計(jì)數(shù)器；當(dāng)?shù)谝槐容^器和第二比較器均輸出低電平時(shí)，所述計(jì)數(shù)器記錄此時(shí)可調(diào)電阻的阻值，即 得到所述傳輸線的特性阻抗值；當(dāng)?shù)谝?比較器和第二比較器任意一個(gè)輸出高電平時(shí)，所述計(jì)數(shù)器調(diào)整所述可調(diào)電阻的阻值大小，然后重新執(zhí)行上述各步驟，直至所述第一比較器和第二比較器均輸出低電平。所述傳輸線特性阻抗測試裝置及測試方法通過低成本的可調(diào)電阻、比較器、與門和計(jì)數(shù)器可滿足傳輸線特性阻抗大量測試的需求，降低了生產(chǎn)成本。


下面結(jié)合附圖及較佳實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述 圖l是本發(fā)明傳輸線特性阻抗測試裝置較佳實(shí)施方式的電路圖。 圖2是本發(fā)明傳輸線特性阻抗測試方法較佳實(shí)施方式的流程圖。
具體實(shí)施方式
請參考圖l，本發(fā)明傳輸線特性阻抗測試裝置較佳實(shí)施方式包括 一可調(diào)電阻R、 一第一 比較器U1、 一第二比較器U2、 一第一與門A1、 一第二與門A2與一計(jì)數(shù)器20。所述可調(diào)電阻R 一端同一信號源Vs相連，另一端同一傳輸線10—端相連，所述傳輸線10另一端空接。所述傳 輸線10同可調(diào)電阻R相連的一端分別連接到所述第一比較器U1的同相輸入端和第二比較器U2 的反相輸入端，所述第一比較器U1的反相輸入端和第二比較器U2的同相輸入端同一參考電位 Vref相連，在本實(shí)施例中參考電位Vref幅值為信號源Vs幅值的一半。所述第一比較器U1和第 二比較器U2的輸出端分別同對應(yīng)的第一與門A1和第二與門A2的一輸入端相連，所述第一與門 Al和第二與門A2的另一輸入端連接一有效電平信號Valid，所述第一與門A1和第二與門A2的 輸出端分別同所述計(jì)數(shù)器20的輸入端相連，所述計(jì)數(shù)器20的輸出端同所述可調(diào)電阻R的阻值 調(diào)節(jié)端相連。請參考圖2，采用圖l所述的裝置測試傳輸線特性阻抗的方法包括以下步驟步驟S1，所述信號源Vs產(chǎn)生一個(gè)電壓信號，所述電壓信號經(jīng)過所述可調(diào)電阻R傳至傳輸 線IO，將所述第一與門Al和第二與門A2輸入端連接的有效電平信號Valid設(shè)置為高電平。步驟S2，在所述傳輸線10和可調(diào)電阻R相連接的一端采集由所述傳輸線另一端反射回的 電壓信號V1并將采集到的電壓信號V1分別傳至所述第一比較器U1和第二比較器U2。步驟S3，所述第一比較器U1和第二比較器U2分別對采集到的電壓信號V1和參考電位 Vref進(jìn)行比較，并分別輸出一個(gè)比較結(jié)果到所述第一與門A1和第二與門A2;當(dāng)Vl〉Vref時(shí)，所述第一比較器U1輸出高電平，第二比較器U2輸出低電平；當(dāng)Vl〈Vref時(shí) ，所述第一比較器U1輸出低電平，第二比較器U2輸出高電平；當(dāng)V14ref時(shí)，所述第一比較 器U1和第二比較器U2均輸出低電平。步驟S4，所述第一與門A1和第二與門A2分別對接收到的比較結(jié)果和所述有效電平信號 Valid進(jìn)行與運(yùn)算，并在其輸出端分別輸出一個(gè)控制信號傳至所述計(jì)數(shù)器20;當(dāng)所述第一比較器U1輸出高電平，第二比較器U2輸出低電平時(shí)，所述第一與門A1輸出高 電平，第二與門A2輸出低電平；當(dāng)所述第一比較器U1輸出低電平，第二比較器U2輸出高電平 時(shí)，所述第一與門A1輸出低電平，第二與門A2輸出高電平；當(dāng)所述第一比較器U1和第二比較 器U2均輸出低電平時(shí)，所述第一與門A1和第二與門A2均輸出低電平。當(dāng)所述第一與門A1和第二與門A2均輸出低電平時(shí)，執(zhí)行步驟S6，所述計(jì)數(shù)器20記錄此時(shí) 可調(diào)電阻R的阻值即為所述傳輸線10的特性阻抗值；當(dāng)所述第一與門A1和第二與門A2任意一 個(gè)輸出高電平時(shí)，執(zhí)行步驟S5，所述計(jì)數(shù)器20根據(jù)控制信號調(diào)整所述可調(diào)電阻R的阻值；當(dāng)?shù)谝慌c門A1輸出高電平時(shí)，所述計(jì)數(shù)器20增大所述可調(diào)電阻R的阻值，并將所述有效 電平信號Valid由高電平變?yōu)榈碗娖?，然后重新?zhí)行步驟S1，直至所述第一與門A1和第二與 門A2均輸出低電平；當(dāng)?shù)诙c門A2輸出高電平時(shí)，所述計(jì)數(shù)器20減小所述可調(diào)電阻R的阻值，并將所述有效 電平信號Valid由高電平變?yōu)榈碗娖剑缓笾匦聢?zhí)行步驟S1，直至所述第一與門A1和第二與 門A2均輸出低電平。本發(fā)明還可以第二實(shí)施例實(shí)現(xiàn)，在第二實(shí)施例中所采用的電路和步驟同前述第一實(shí)施例 基本相同，區(qū)別在于第二實(shí)施例中去掉了第一與門A1和第二與門A2，第一比較器U1和第二比 較器U2的輸出端直接跟計(jì)數(shù)器20的輸入端相連，直接由第一比較器U1和第二比較器U2輸出的 高低電平信號控制計(jì)數(shù)器20記錄傳輸線10的特性阻抗值或者調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R的阻值。當(dāng)?shù)谝槐容^器U1和第二比較器U2輸出低電平時(shí)，所述計(jì)數(shù)器20記錄此時(shí)可調(diào)電阻R的阻 值即為所述傳輸線10的特性阻抗值；當(dāng)?shù)谝槐容^器U1輸出高電平時(shí)，所述計(jì)數(shù)器20增大所述可調(diào)電阻R的阻值，然后重新執(zhí) 行步驟S1，直至所述第一比較器U1和第二比較器U2均輸出低電平；當(dāng)?shù)诙容^器U2輸出高電平時(shí)，所述計(jì)數(shù)器20減小所述可調(diào)電阻R的阻值，然后重新執(zhí) 行步驟S1，直至所述第一比較器U1和第二比較器U2均輸出低電平。所述傳輸線特性阻抗測試裝置及測試方法無需使用價(jià)格昂貴的時(shí)域反射儀，采用低成本 的可調(diào)電阻、比較器、與門和計(jì)數(shù)器測試傳輸線特性阻抗值，降低了生產(chǎn)成本。
權(quán)利要求
1.一種傳輸線特性阻抗測試裝置，包括一可調(diào)電阻、一第一比較器、一第二比較器與一計(jì)數(shù)器，所述可調(diào)電阻一端同一信號源相連，另一端同一傳輸線一端相連，所述傳輸線另一端空接，所述傳輸線同可調(diào)電阻相連的一端分別連接到所述第一比較器的同相輸入端和第二比較器的反相輸入端，所述第一比較器的反相輸入端和第二比較器的同相輸入端同一參考電位相連，所述第一比較器和第二比較器的輸出端分別連接到所述計(jì)數(shù)器的輸入端，所述計(jì)數(shù)器的輸出端同所述可調(diào)電阻的阻值調(diào)節(jié)端相連，并根據(jù)所述第一比較器和第二比較器的輸出信號對應(yīng)調(diào)整所述可調(diào)電阻的阻值。
2.如權(quán)利要求l所述的傳輸線特性阻抗測試裝置，其特征在于所 述第一比較器和第二比較器的輸出端分別通過一第一與門和一第二與門連接到所述計(jì)數(shù)器的 輸入端，所述第一與門和第二與門同時(shí)還接收一電平信號。
3.如權(quán)利要求2所述的傳輸線特性阻抗測試裝置，其特征在于所 述電平信號為一高電平有效的信號。
4.如權(quán)利要求l所述的傳輸線特性阻抗測試裝置，其特征在于所 述參考電位的幅值為所述信號源所產(chǎn)生的信號的幅值的一半。
5.一種傳輸線特性阻抗測試方法，包括以下步驟 一信號源產(chǎn)生一個(gè)電壓信號，所述電壓信號經(jīng)過一可調(diào)電阻傳至一傳輸線； 在所述傳輸線和可調(diào)電阻相連接的一端采集由所述傳輸線另一端反射回的電壓信號并 將采集到的電壓信號分別傳至一第一比較器和一第二比較器；所述第一比較器和第二比較器分別對采集到的電壓信號和一參考電位進(jìn)行比較，并根 據(jù)比較結(jié)果分別輸出一電平信號到一計(jì)數(shù)器；當(dāng)?shù)谝?比較器和第二比較器均輸出低電平時(shí)，所述計(jì)數(shù)器記錄此時(shí)可調(diào)電阻的阻值， 即得到所述傳輸線的特性阻抗值；當(dāng)?shù)谝槐容^器和第二比較器任意一個(gè)輸出高電平時(shí)，所述計(jì)數(shù)器調(diào)整所述可調(diào)電阻的 阻值大小，然后重新執(zhí)行上述各步驟，直至所述第一比較器和第二比較器均輸出低電平。
6 如權(quán)利要求5所述的傳輸線特性阻抗測試方法，其特征在于所 述測試方法進(jìn)一步包括步驟所述第一比較器和第二比較器輸出的電平信號在輸出到計(jì)數(shù)器 前，分別輸出到一第一與門和一第二與門，所述第一與門和第二與門分別對接收到的電平信 號和一有效電平信號進(jìn)行與運(yùn)算。
7 如權(quán)利要求5所述的傳輸線特性阻抗測試方法，其特征在于當(dāng) 第一 比較器輸出高電平時(shí)，所述計(jì)數(shù)器增大所述可調(diào)電阻的阻值。
8 如權(quán)利要求5所述的傳輸線特性阻抗測試方法，其特征在于當(dāng) 第二比較器輸出高電平時(shí)，所述計(jì)數(shù)器減小所述可調(diào)電阻的阻值。
9 如權(quán)利要求5所述的傳輸線特性阻抗測試方法，其特征在于所 述參考電位的幅值為所述信號源產(chǎn)生的電壓信號幅值的一半。
全文摘要
一種傳輸線特性阻抗測試裝置，包括一可調(diào)電阻、一第一比較器、一第二比較器與一計(jì)數(shù)器，可調(diào)電阻一端同一信號源相連，另一端同一傳輸線一端相連，傳輸線另一端空接，傳輸線同可調(diào)電阻相連的一端分別連接到第一比較器和第二比較器的輸入端，第一比較器和第二比較器的輸出端分別連接到計(jì)數(shù)器的輸入端，計(jì)數(shù)器的輸出端同可調(diào)電阻的阻值調(diào)節(jié)端相連，并根據(jù)第一比較器和第二比較器的輸出信號對應(yīng)調(diào)整可調(diào)電阻的阻值。所述傳輸線特性阻抗測試裝置成本低廉。本發(fā)明還提供了一種傳輸線特性阻抗測試方法。
文檔編號G01R27/08GK101324643SQ200710200828
公開日2008年12月17日 申請日期2007年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月15日
發(fā)明者許壽國 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司