Messtechnik Bild 4: Weg
Messtechnik Bild 4: Weg des Stromes i Err des Messaufbaus in den Strom i Err umgewandelt. Diese Umwandlung wird mit der Messsoftware ChipScan-ESA durchgeführt. Auf dem Foto am Anfang ist der Messaufbau nach Bild 1 Anschluss b zu sehen. Durch steckbare Massestifte (blau) kann die Massebelegung des Steckverbinders geändert werden. Das LVDS-Pärchen befindet sich von Massestiften umgeben in der Mitte des Steckverbinders. Als LVDS-Teiber wurde der IC LVDS100 (2 Gbps) verwendet. Im Bild 4 sind die Stromwege schematisch eingetragen. Die Reduzierung der Störaussendung über die Massebelegung des Steckverbinders wird im Weiteren mit den Messschritten 1 bis 6 gezeigt. Im Bild 5 werden die Messergebnisse des Erregerstroms i Err in Abhängigkeit von der asymmetrischen (1) und der symmetrischen (2) Eingrenzung des LVDS-Pärchens mit Massestiften gezeigt. Es ist zu erkennen, dass die symmetrische Eingrenzung (2) eine Verringerung Bild 5: Messchritt 1 und 2 Bild 5: Messchritt 3 und 4 Bild 5: Messchritt 2 und 3 Bild 5: Messchritt 4 und 5 32 hf-praxis 6/2016
Messtechnik Bild 5: Messchritt 5 und 6 im Hauptbereich der Gegentaktstörungen (bis 2 GHz) bewirkt (vergleiche Bild 3). Das bedeutet, dass ein symmetrischer Aufbau der Masseeingrenzung des LVDS-Pärchens, entscheidend für die Reduktion der Störaussendung ist. Es genügt nicht allein, die Treiberströme symmetrisch zu halten. Das Beispiel zeigt, dass auch die Symmetrie der Umgebung des LVDS-Pärchens großen Einfluss besitzt. Die symmetrische Massebelegung (2) wird durch vier Massestifte, zu erkennen in Bild 6 (3), in eine asymmetrische Belegung umgewandelt. Die Folge ist, dass keine eindeutige Reduktion des Erregerstroms entsteht. Im gesamten Bereich entstehen willkürlich verteilt Verbesserungen und Verschlechterungen um max. 10 dB. Bei Massebelegung (3) nehmen die Gegentaktkopplung zu (Verschlechterung) und die Gleichtaktkopplung ab (Verbesserung). Dadurch verändern sich Überlagerungseffekte beider Anteile. Die Anteile können sich addieren bzw. subtrahieren, sodass gleichermaßen positive und negative Ergebnisse entstehen. Mit der Massebelegung (4) wird die asymmetrische Massebelegung (3) symmetriert (Bild 7). Das Ergebnis ist die Reduktion der Gegentaktanteile im Frequenzbereich bis 1,5 GHz. Das zeigt, dass eine entfernt vom LVDS-Pärchen befindliche Masse belegung des Steckverbinders ebenfalls symmetrisch sein sollte. Im Bild 8 wird die Eingrenzung des LVDS-Pärchens mit Masse verbessert (5). Das bewirkt eine Verringerung der Gleichtaktkopplung. Da sich die Symmetrie nicht weiter erhöht, hat die Massebelegung (5) keine Auswirkungen auf die Gegentaktkopplung. Die Verminderung der Gleichtaktkopplung wirkt vor allem im mittleren und im oberen Frequenzbereich. Im Bild 9 wird die Symmetrie der Massebelegung durch das Entfernen von vier Massestiften wieder aufgehoben (6). Die Aufhebung der Symmetrie bewirkt, dass im Frequenzbereich bis 1,5 GHz bis max. 15 dB mehr Auskopplung entsteht. Fazit Es kommt nicht nur auf die Symmetrie der Masseschirmung in der direkten Umgebung des LVDS-Pärchens an, z.B. Massebelegung (2), sondern auch wesentlich auf die Symmetrie der weiter entfernten Massepins (5). Eine Verbesserung bis 15 dB ist hier möglich. MESSBAR MEHR NETZWERK- ANALYSATOREN. Passende Benchtop-, Handheld- oder Modularlösungen zur Messung der Refl exion und Transmission an elektro- nischen Messobjekten für die Elektronik, Nachrichten- und HF-Technik – von kosteneffizient bis leistungsstark ab 5 Hz bis zu 1,05 THz*. Druckfehler, Druckfehler, evtl. technische evtl. technische Änderungen Änderungen und Irrtum und vor Irrtum behalten. vor behalten. Jetzt Messlösung finden unter: www.datatec.de/vna * Mit optionalen Frequenz-Extendern Ihr Spezialist für Mess- und Prüfgeräte hf-praxis 6/2016 33
