基于ADS的TDR与TDT仿真

本文摘要（由AI生成）：

本文主要介绍了TDR的基本原理、阻抗测量原理、阻抗计算公式的推导、三种特殊情况下的TDR测量波形、TDR测量阻抗不连续点的示意图以及TDR分辨率。TDR是一种基于时域的阻抗测量方法，通过测量电压来获得阻抗，由信号发生器、探头和采样示波器三部分组成。TDR阻抗测量原理是信号在传输过程中遇到阻抗变化时，一部分信号发生反射，一部分继续传播，不同的阻抗其反射量不一样，因此如果能测量到这个反射电压，那么理论上就可以表征阻抗大小。TDR分辨率是TDR测量结果准确的条件，即微带线长度必须至少大于上升沿时间引起的长度。TDR在高速数字电路领域应用广泛，TDR仪器厂商主要是安捷伦和泰克。

一、TDR基本原理

1、什么是TDR？

全称是Time Domain Reflectometry,中文翻译叫时域反射计。是基于时域的一种阻抗测量方法，通过测量电压来获得阻抗。由信号发生器、探头和采样示波器三部分组成。是PCB厂商和信号完整性工程师常用的阻抗测量仪器，相比于VNA的频域测量，TDR更加简单快捷，省去了复杂的校准过程，同时价格也更加便宜。在高速数字电路领域应用广泛。

TDR仪器厂商主要是安捷伦和泰克，如Agilent86100、泰克的DS8200等。

2、TDR阻抗测量原理

信号在传输过程中，当遇到阻抗变化时，一部分信号发生反射，一部分继续传播。不同的阻抗其反射量不一样，因此如果能测量到这个反射电压，那么理论上就可以表征阻抗大小。TDR就是利用这样的原理来进行阻抗测量的。

3、TDR阻抗计算公式的推导

4、三种特殊情况下的TDR测量波形

5、TDR测量阻抗不连续点的示意图

由于TDR是时域阻抗测试原理，因此可以直接从示波器上读取到阻抗值和阻抗不连续点的时间，从而可以根据延时计算出阻抗不连续点的位置。

TDR分辨率：TDR虽然测量方便，但是要想使测量结果准确，必须满足一定的条件，这就是TDR的分辨率。即微带线长度必须至少大于上升沿时间引起的长度。

假设上升沿时间为35ps，微带线仍然是上述原理图模型，那么L至少大于78.9mil。

二、基于ADS的TDR仿真

1、微带线的阻抗仿真

2、其他工具的对比

3、S参数与TDR的相互转换

4、阻抗不连续点的位置仿真

5、TDT仿真

TDT是Time Domain Tran**ission的简称，即时域传输。它是在各个节点测试电压波形，根据电压波形的延时计算电磁波的传输速度。

6、差分线的TDR仿真

三、总结

1、TDR测试是信号完整性的最基础工作，因此学会TDR仿真是非常有必要的。

2、TDR仿真与测试既可以表征通道的阻抗特性，也可以推算链路中的阻抗不连续点的位置。

3、TDT仿真可以推算出信号在通道中传输的速度。

4、ADS可以做频域的S参数仿真，也可以做时域的TDR仿真。

5、可以使用公式进行TDR的计算，也可以使用ADS自带的面板工具进行S11与TDR的转化。

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