3GHz特性阻抗測(cè)試儀軟件關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、當(dāng)前,時(shí)鐘頻率和數(shù)據(jù)傳輸速率越來(lái)越高,PCB行業(yè)為了保持信號(hào)的完整性,對(duì)特性阻抗的控制正變得越來(lái)越嚴(yán)格,同時(shí),對(duì)于特性阻抗測(cè)試儀的帶寬、穩(wěn)定性和測(cè)量精度等指標(biāo)都提出了更高的要求,對(duì)于多功能和更加智能化的特性阻抗測(cè)試儀軟件的需求也更加迫切。本論文正是針對(duì)上述問(wèn)題,從特性阻抗測(cè)試儀的軟件關(guān)鍵技術(shù)入手,重點(diǎn)研究和實(shí)現(xiàn)了帶寬提升算法、時(shí)鐘抖動(dòng)算法、增強(qiáng)兩點(diǎn)校準(zhǔn)算法。本論文的具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　研究和實(shí)現(xiàn)了帶寬提升算法。首先分析了提升帶

2、寬所使用的帶寬增強(qiáng)濾波技術(shù)和數(shù)字帶寬交插復(fù)用(DBI)技術(shù)及其優(yōu)缺點(diǎn),然后在此基礎(chǔ)上選擇了帶寬增強(qiáng)濾波技術(shù)作為實(shí)施方案。該方案是通過(guò)選擇性的“放大”信號(hào)的高頻成分,將儀器的-3dB點(diǎn)的頻率響應(yīng)提升到更高的頻率,從而提高儀器的帶寬,最終實(shí)現(xiàn)了帶寬由2.3GHz提升到2.97GHz,提高了儀器的分辨率。
　　研究和實(shí)現(xiàn)了時(shí)鐘抖動(dòng)算法。通過(guò)討論時(shí)鐘抖動(dòng)的分析方法及其對(duì)信號(hào)采樣的影響,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了基于順序等效采樣的時(shí)鐘抖動(dòng)算法。該算法首先是

3、根據(jù)采樣信號(hào)及其平均信號(hào)之間的關(guān)系,統(tǒng)計(jì)出時(shí)鐘抖動(dòng)的概率密度分布并根據(jù)Tailfit抖動(dòng)分離技術(shù)將總抖動(dòng)(TJ)分解為確定性抖動(dòng)(DJ)和隨機(jī)抖動(dòng)(RJ)兩部分,然后統(tǒng)計(jì)出周期抖動(dòng)(PJ)、周期間抖動(dòng)(CCJ)和時(shí)間間隔誤差(TIE)的峰峰值,最后以泰克TDSJIT3抖動(dòng)分析軟件的測(cè)試結(jié)果作為參照標(biāo)準(zhǔn),驗(yàn)證了該算法的有效性,從而為檢測(cè)儀器的穩(wěn)定性提供了定量的分析手段,并為后續(xù)硬件設(shè)計(jì)自校準(zhǔn)電路提供了基礎(chǔ)。
　　研究和實(shí)現(xiàn)了增強(qiáng)兩點(diǎn)

4、校準(zhǔn)算法。該算法是在兩點(diǎn)校準(zhǔn)算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的,改進(jìn)的地方主要包括采用波形平均的方式減小特性阻抗測(cè)試過(guò)程中的隨機(jī)誤差;采用自動(dòng)選擇最佳測(cè)量區(qū)域的方式提高校準(zhǔn)精度;通過(guò)為每個(gè)通道配置獨(dú)立的校準(zhǔn)參數(shù)提高通道之間的獨(dú)立性和一致性。最后以泰克儀器的測(cè)試結(jié)果為參照標(biāo)準(zhǔn),驗(yàn)證了該算法可以有效的提高特性阻抗的測(cè)量精度。
　　設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了通道擴(kuò)展以及自適應(yīng)波形顯示功能。將原有軟件由2通道擴(kuò)展為4通道,并且使測(cè)量波形能夠根據(jù)被測(cè)物的實(shí)際情況自動(dòng)