您想在高速信號上進行快速而又比較干凈(精確)的測量嗎?
沒時間把探頭尖端焊接到器件上?
不確定高速設計的問題來自哪兒?
這些都是工程師們經常遇到的問題。隨著時間壓力越來越大,偶發問題阻礙項目竣工,您需要一種快捷、簡便、高性能的方法,來測量高速信號。
在示波器上捕獲信號的傳統方式一直是采用手持式示波器探頭。這種點測探頭方式值得信賴,有很多優勢,如通過在不同測試點之間移動探頭尖端,能夠迅速掃描一系列信號。如果不擔心測量的保真度,那么這種瀏覽方式的效果很好,因為看到DC電壓電平或工作時鐘已經足夠了。如果需要更詳細的分析或更高的測量保真度,那么許多工程師會選擇把探頭尖端焊接到電路板上。
而現在,由于泰克P7700探頭的問世,工程師們有了一種新的選擇,可以使用精密的點測探頭尖端連接到高帶寬差分探頭或TriMode?探頭上。通過新的高帶寬點測探頭尖端,您可以快速簡便地在不同測試點之間移動探頭,同時仍能保持測量保真度。
物理挑戰
您可能會說:我需要探測形狀非常小的電路特點和元器件。我的元器件尺寸是0201,差分線對最近可能會達到14 mils (0.35mm)。當前元器件體積這么小,電路板密度這么高,接觸測試點極具挑戰性。此外,測試點通路是BGA封裝部件背面的通路或位于較大部件之間的解耦電容器。電路板設計試圖把盡可能多的功能封裝到器件中,只要PCB設計規則允許,那么通路間距會盡可能地近。在試圖探測信號時,另一個挑戰是接入這些“通路群”。
BGA封裝器件背面的通路群。
點測探頭尖端要小到什么程度,才能接觸想要的測試點,而不是任何其他相鄰的觸點呢?以0201電阻器為例,器件上的觸點是0.004” x 0.012” (0.1mm x 0.3mm),因此探頭尖端的直徑必需《1mm,接觸點要足夠小,才能登錄器件連接盤(~.008”/~0.2mm)。如果下圖所示的機械筆引線是探頭的尖端,那么它實在太大了,是不能實現可靠的接觸的。同樣,下圖所示的銳口牙刮匙銳利的尖端也太大了,不能登錄和粘貼電阻器的焊接盤。
尖端尺寸與SMT器件對比。
下圖所示的泰克P77BRWSR的探頭尖端直徑不到0.01” (0.25mm),尖端的末尾有4個銳利的鉤,可以牢固地接觸SMT元器材連接盤、間距很近的通路和間距很窄的差分線對。
泰克P77BRWSR點測探頭附件。
保持連接
我們假設瀏覽器的探頭尖端又小又尖,那么在確定想要使用瀏覽器時,您會考慮哪些其他因素呢?下面這些話援引自使用點測探頭探測器件的部分工程師,相信您對這些話也很熟悉:
“在我瀏覽信號時,會發生失連或意外移動到別的引腳。”
“在瀏覽信號時,我想在尖端上保持正的壓力。”
很明顯,非常重要的一點是瀏覽器牢固地連接、并且一直連接到器件上,特別是需要延伸到示波器,同時仍保持與信號連接。點測探頭尖端上銳利的點有助于實現這一目標。
P77BRWSR上的鉤足夠小、足夠銳利,可以緊緊地埋入金屬觸點,如焊點或銅線。
泰克P77BRWSR點測探頭尖端特寫鏡頭,顯示了尖端末尾的鉤。
瀏覽器還有“彈簧高蹺”引腳尖端,可以在不平坦的表面上進行調節,點測探頭上的手柄松開時保持接觸。下面的視頻短片表明了這一操作及特點。
開口很寬
瀏覽信號不只是窄和小的問題,正如一名工程師告訴我:
“有時我在瀏覽器上需要很寬的間隙,這樣才能接觸距離很遠的信號和接地總線。”
當前高性能瀏覽器一般允許調整尖端間距。調節范圍可能會變化,因此一定要檢查尖端的最大間距和最小間距。使調節范圍達到最大,意味著您可以使用瀏覽器接觸器件上更多的信號。泰克P77BRWSR的最小間距是0,最大間距是.21” (5.3 mm)。
注意,在調節點測探頭尖端的間距時,探頭的高頻響應會略微變化。為實現最大的信號保真度,一定要查看探頭制造商推薦的怎樣根據尖端張開程度校正頻響變化。
測試點查看能力
還有另一個因素可能非常明顯,但經常被忽略掉,不要犯這位工程師的錯誤:
“點測探頭的機身擋住了視線,我必須倒過來,才能從不同的角度看到探測點。”
盡管產品技術資料很少這樣提,但能夠看到瀏覽器尖端是快速簡便測量的一個關鍵要求。在評估高性能瀏覽器時,尖端應能夠從瀏覽器機身上伸出和縮回。應檢查能否從盡可能多的角度清楚地看到尖端,這樣就不必卷動或翻轉器件,才能看到探頭的接觸點。
泰克P77BRWSR的尖端從點測探頭機身延伸出來,很容易看到。它還包括一個LED前燈,這個前燈可以打開,清楚地看到探頭連接點。
從各個角度都能方便地看到泰克P77BRWSR點測探頭尖端。
易用性和性能
P77BRWSR點測探頭在易用性和性能方面確立了全新的行業標準。點測探頭附件適用于泰克P7700系列TriMode探頭,這些探頭提供了高達20 GHz的帶寬,最大限度地降低了探頭給被測器件帶來的負載,在全面分析探頭和附件的S參數特點基礎上,實現全面反嵌測量。P77BRWSR提供了高阻抗 (144k? DC電阻,0.22pF AC負載)。
由于測量的保真度取決于測量設備的頻響,因此附件的S參數被存儲在點測探頭上,在第一次連接時會上傳到示波器中。在點測探頭尖端間距變化時,會根據間距寬度自動調整頻響。您不必擔心測量因為調節了間距而降低準確度。
您在使用點測探頭測量高速設計時遇到哪些問題?您是怎樣克服這些挑戰的?
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史海拾趣
HALO Electronics公司的發展故事
故事一:初創與早期技術突破
HALO Electronics,全稱HALO Electronics, Inc.,成立于1991年9月19日,總部位于美國德克薩斯州。公司自成立之初便專注于通信和功率磁性元件的設計與制造。在成立的早期,HALO便展現出了強大的技術創新能力。1993年,HALO推出了TnT?模塊,這是首個具有成本效益的10base2模塊,專為房地產敏感的薄網和背板應用設計,這一產品迅速在市場上獲得了認可。緊接著,1994年,HALO又開發了一種專利的SMD變壓器技術,為行業提供了更為強大的變壓器解決方案,進一步鞏固了其在磁性元件領域的地位。
故事二:與行業領先企業的合作
HALO Electronics的發展離不開與行業內領先企業的緊密合作。1995年,HALO與Maxim Integrated Products合作,共同開發了TGM-P3系列低成本PCMCIA變壓器,這些變壓器專為MAX253/845系列單片振蕩器/功率驅動器設計,用于小型低成本DC/DC轉換器。這一合作不僅提升了HALO產品的市場競爭力,也為其在高端應用領域的拓展奠定了堅實基礎。
故事三:創新產品的持續推出
HALO Electronics一直致力于創新產品的研發與推出。1997年,公司推出了Quatra?系列首個四端口T1/E1磁性模塊,這一產品是與Level One(Intel)共同開發的,提供了更高密度的T1/E1解決方案。隨后,在1998年,HALO又創造了Ultra?系列變壓器,這是當時最具成本效益和房地產效率的10/100base-TX變壓器,其SOIC16封裝成為了單端口快速以太網應用的行業標準。這些創新產品的推出,不斷推動著HALO在電子行業的領先地位。
故事四:安全與效率并重的產品開發
HALO Electronics在產品開發過程中始終注重安全與效率。1999年,公司宣布了業界首個UL認可的4.5KV隔離變壓器系列,這些變壓器專為需要高度安全的以太網應用設計,滿足了市場對高安全性產品的迫切需求。同年,HALO還推出了業界較小的雙端口T1/E1變壓器系列,進一步提升了產品的空間利用率和效率。這些舉措不僅彰顯了HALO在產品安全與效率方面的卓越追求,也為其贏得了更多客戶的信賴和支持。
故事五:全球化布局與市場份額的擴大
隨著業務的不斷發展,HALO Electronics逐漸開始了全球化布局。公司在全球范圍內建立了多個銷售辦事處和倉庫,包括加州圣克拉拉、內華達州拉斯維加斯、香港和新加坡等地。同時,HALO還在北美、歐洲和亞洲的主要地區設立了衛星辦公室,由區域經理負責開展工作。此外,HALO還在全球范圍內擁有眾多制造商代表和分銷商,形成了完善的銷售和服務網絡。這些舉措不僅提升了HALO的市場覆蓋率和服務能力,也為其在全球范圍內的市場份額擴大奠定了堅實基礎。如今,HALO已成為電子行業中備受矚目的磁性元件供應商之一。
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