JP2009204443A - Response characteristic measuring device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a response characteristic measuring device which enables the separate observation of an input signal and a reflection signal by a simple and inexpensive configuration. <P>SOLUTION: The response characteristic measuring device 1 has a delay part 5 which has a first end 51 and a second end 52 and outputs the input signal S<SB>1</SB>inputted from the first end 51 from the second end 52 by delaying it for a prescribed delay time while outputting the reflection signal S<SB>2</SB>inputted from the second end 52 from the first end 51 by delaying it for a delay time, and a probe 7 which applies the input signal S<SB>1</SB>outputted from the second end 52 of the delay part 5 on a specimen 2 while receiving the reflection signal S<SB>2</SB>from the specimen 2 and outputting it to the second end 52 of the delay part 5. The device is so constituted that the input signal S<SB>1</SB>and the reflection signal S<SB>2</SB>can be measured by being separated in a time domain at a point C positioned on the side of the first end 51 of the delay part 5. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、供試体の応答特性を測定するにあたって、供試体に印加される入力信号と、当該入力信号に対する供試体からの反射信号とを測定し得るようにする応答特性測定装置に関する。   The present invention relates to a response characteristic measuring apparatus capable of measuring an input signal applied to a specimen and a reflected signal from the specimen with respect to the input signal when measuring the response characteristics of the specimen.

一般に、供試体である電子機器等の雑音対策を的確に行うためには、雑音の発生メカニズムを特定することが極めて重要である。雑音の発生メカニズムを比較的簡易に特定する手法としては、従来から、供試体にインパルス電圧(入力信号)を印加し、当該入力信号に対する反射信号を観測することによって、供試体の応答特性を測定する手法が知られている。   In general, it is extremely important to specify a noise generation mechanism in order to appropriately take measures against noise of an electronic device as a specimen. Conventionally, as a method to identify the mechanism of noise generation relatively easily, the response characteristics of the specimen are measured by applying an impulse voltage (input signal) to the specimen and observing the reflected signal against the input signal. There are known techniques to

図7に、従来から行われている供試体の応答特性測定方法のブロック図を示す(例えば、特許文献1参照)。
この方法において、入力信号生成部3は、タイミング制御部11からの指令に基づいて入力信号としてのインパルス電圧を生成し、当該電圧を応答特性測定装置1’経由で供試体2に印加する。供試体2からは、当該入力信号に対する反射信号が応答特性測定装置1’に向かって出力される。そして、信号処理部10は、入力信号と反射信号を取り込み、これらの信号に基づいて供試体2の応答特性を求める。応答特性の代表的なものとしては、インピーダンス及び位相の周波数特性がある。
なお、信号処理部10による信号の取り込みは、タイミング制御部11の指令に基づき、入力信号の生成と同期して行われる。また、信号処理部10としては、A/D変換機能を備えたストレージオシロスコープが利用される。
FIG. 7 shows a block diagram of a conventional method for measuring response characteristics of a specimen (see, for example, Patent Document 1).
In this method, the input signal generation unit 3 generates an impulse voltage as an input signal based on a command from the timing control unit 11, and applies the voltage to the specimen 2 via the response characteristic measurement device 1 ′. From the specimen 2, a reflected signal with respect to the input signal is output toward the response characteristic measuring apparatus 1 ′. And the signal processing part 10 takes in an input signal and a reflected signal, and calculates | requires the response characteristic of the specimen 2 based on these signals. Typical response characteristics include impedance and phase frequency characteristics.
The signal acquisition by the signal processing unit 10 is performed in synchronization with the generation of the input signal based on a command from the timing control unit 11. As the signal processing unit 10, a storage oscilloscope having an A / D conversion function is used.

応答特性測定装置1’と入力信号生成部3の具体的な回路構成、及びこれらと供試体2、信号処理部10との接続関係を図8に示す。
入力信号生成部3は、主にスイッチ32とコンデンサ33とを有し、スイッチ32が閉じられるとコンデンサ33に蓄積された電荷が一気に放電し、応答特性測定装置1’に向かってインパルス電圧(入力信号)を出力する。応答特性測定装置1’は、パワースプリッタ8、方向性結合部9、整合部6、及びプローブ部7を備える。このうち、パワースプリッタ8は複数の抵抗81〜83を有し、A点において入力信号が観測可能となっている。入力信号は、抵抗81を通って方向性結合部9に入力される。そして、入力信号は、方向性結合部9、π型アッテネータである整合部6、及びプローブ部7を順次通って供試体2に印加される。
FIG. 8 shows specific circuit configurations of the response characteristic measuring apparatus 1 ′ and the input signal generation unit 3, and the connection relationship between them, the specimen 2, and the signal processing unit 10.
The input signal generation unit 3 mainly includes a switch 32 and a capacitor 33. When the switch 32 is closed, the electric charge accumulated in the capacitor 33 is discharged at once, and an impulse voltage (input) is input toward the response characteristic measuring apparatus 1 ′. Signal). The response characteristic measuring apparatus 1 ′ includes a power splitter 8, a directional coupling unit 9, a matching unit 6, and a probe unit 7. Among these, the power splitter 8 has a plurality of resistors 81 to 83, and an input signal can be observed at point A. The input signal is input to the directional coupling unit 9 through the resistor 81. The input signal is applied to the specimen 2 sequentially through the directional coupling unit 9, the matching unit 6 that is a π-type attenuator, and the probe unit 7.

供試体2に入力信号が印加されると、供試体2からは当該入力信号に対する反射信号が出力される。反射信号は、応答特性測定装置1’中を入力信号とは反対方向に進行し、方向性結合部9に到達する。そして、方向性結合部9のB点において、反射信号を観測することができる。なお、方向性結合器91は方向性を有しているので、B点において入力信号を観測することはできない。   When an input signal is applied to the specimen 2, a reflected signal for the input signal is output from the specimen 2. The reflected signal travels in the response characteristic measuring apparatus 1 ′ in the direction opposite to the input signal and reaches the directional coupling unit 9. A reflected signal can be observed at point B of the directional coupling unit 9. Since the directional coupler 91 has directionality, an input signal cannot be observed at point B.

信号処理部10であるストレージオシロスコープは、応答特性測定装置1’のA点及びB点とそれぞれ高抵抗プローブで接続され、入力信号と出力信号を取り込む。そして、信号処理部10は、これらの信号をA/D変換してディジタルデータに変化し、適宜ソフトウェア的な処理を行って供試体2の応答特性を求める。
特開2001−343407号公報
The storage oscilloscope that is the signal processing unit 10 is connected to point A and point B of the response characteristic measuring apparatus 1 ′ by a high resistance probe, and takes in an input signal and an output signal. Then, the signal processing unit 10 A / D converts these signals into digital data, and appropriately performs software processing to obtain the response characteristics of the specimen 2.
JP 2001-343407 A

上述したように、図8に示す構成によれば、応答特性測定装置1’のA点及びB点からそれぞれ入力信号と反射信号とを観測し、これらに基づいて供試体2の応答特性を求めることができる。しかしながら、この構成は解決すべき幾つかの問題を有していた。   As described above, according to the configuration shown in FIG. 8, the input signal and the reflected signal are observed from the points A and B of the response characteristic measuring apparatus 1 ′, respectively, and the response characteristic of the specimen 2 is obtained based on these. be able to. However, this configuration has several problems to be solved.

すなわち、第1の問題として、図8に示す応答特性測定装置1’では、入力信号と反射信号とを分離して観測するために方向性結合器91及びパワースプリッタ8を備える必要があるところ、一般にこれらの部材は高価であり、応答特性測定装置1’全体の高コスト化を招くとともに、構造の複雑化を招いていた。
また、第2の問題として、方向性結合器91及びパワースプリッタ8において特定周波数の“漏れ”が発生すると、一方の信号に他方の信号が重畳して観測されることになる。この場合は、入力信号と反射信号とを完全に分離して観測することができず、最終的に得られる供試体2の応答特性に誤差が生じるおそれがあった。
That is, as a first problem, the response characteristic measuring apparatus 1 ′ shown in FIG. 8 needs to include the directional coupler 91 and the power splitter 8 in order to separate and observe the input signal and the reflected signal. In general, these members are expensive, resulting in an increase in the cost of the entire response characteristic measuring apparatus 1 ′ and a complicated structure.
Further, as a second problem, when “leakage” of a specific frequency occurs in the directional coupler 91 and the power splitter 8, the other signal is superposed on one signal and observed. In this case, the input signal and the reflected signal cannot be completely separated and observed, which may cause an error in the response characteristics of the specimen 2 finally obtained.

そこで、本発明は、簡易かつ安価な構成で、入力信号と反射信号を分離して観測可能な応答特性測定装置を提供することを課題とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a response characteristic measuring apparatus that can observe an input signal and a reflected signal separately with a simple and inexpensive configuration.

上記課題を解決するために、本発明に係る応答特性測定装置は、
所定の持続時間を有する入力信号と、当該入力信号に対する供試体からの反射信号とを測定し得るようにする応答特性測定装置であって、第1端及び第2端を有し、前記第1端側から入力される前記入力信号を所定の遅延時間だけ遅延させて前記第2端から出力するとともに、前記第2端側から入力される前記反射信号を前記遅延時間だけ遅延させて前記第1端から出力する遅延部と、前記遅延部の第2端側から出力される前記入力信号を前記供試体に印加するとともに、前記供試体からの前記反射信号を受け取って前記遅延部の第2端に向かって出力するプローブ部とを備え、前記遅延部の第1端において、前記入力信号と前記反射信号とを時間領域で分離して測定できるように構成したことを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, a response characteristic measuring apparatus according to the present invention includes:
A response characteristic measuring device that enables measurement of an input signal having a predetermined duration and a reflected signal from a specimen with respect to the input signal, the response characteristic measuring device having a first end and a second end, wherein the first end The input signal input from the end side is delayed by a predetermined delay time and output from the second end, and the reflected signal input from the second end side is delayed by the delay time and the first signal is output. A delay unit that outputs from the end, and the input signal that is output from the second end side of the delay unit is applied to the specimen, and the reflected signal from the specimen is received to receive a second end of the delay section. And a probe unit that outputs the signal toward the first side, wherein the input signal and the reflected signal can be separated and measured in the time domain at the first end of the delay unit.

好ましくは、前記遅延時間は前記持続時間の半分以上であることを特徴とする。   Preferably, the delay time is half or more of the duration.

好ましくは、前記入力信号はインパルス電圧であることを特徴とする。   Preferably, the input signal is an impulse voltage.

好ましくは、前記遅延部は同軸ケーブルからなる遅延線であることを特徴とする。   Preferably, the delay unit is a delay line made of a coaxial cable.

好ましくは、上記応答特性測定装置は、前記遅延部の第1端側に配置される第1整合部と、前記遅延部の第2端側に配置される第2整合部とをさらに備え、前記入力信号は、前記第1整合部、前記遅延部、前記第2整合部、及び前記プローブ部を順次通って前記供試体に印加され、前記反射信号は、前記プローブ部、前記第2整合部、及び前記遅延部を順次通って前記遅延部の第1端に到達することを特徴とする。   Preferably, the response characteristic measuring apparatus further includes a first matching unit disposed on a first end side of the delay unit, and a second matching unit disposed on a second end side of the delay unit, An input signal is sequentially applied to the specimen through the first matching unit, the delay unit, the second matching unit, and the probe unit, and the reflected signal is transmitted to the probe unit, the second matching unit, And sequentially reaching the first end of the delay unit through the delay unit.

また好ましくは、前記プローブ部が前記供試体に接続されていることを特徴とする。   Also preferably, the probe section is connected to the specimen.

さらに好ましくは、前記プローブ部はアンテナを有し、前記入力信号を前記供試体に非接触で印加するとともに、前記供試体からの前記反射信号を非接触で受け取ることを特徴とする。   More preferably, the probe unit has an antenna, and applies the input signal to the specimen without contact, and receives the reflected signal from the specimen without contact.

本発明によれば、簡易かつ安価な構成で、入力信号と反射信号を分離して観測可能な応答特性測定装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a response characteristic measuring apparatus that can observe an input signal and a reflected signal separately with a simple and inexpensive configuration.

[基本概念/構成]
まず、図1及び図2を参照して、本発明に係る応答特性測定装置の基本概念及び基本構成について説明する。
[Basic concept / configuration]
First, the basic concept and basic configuration of the response characteristic measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.

図1に、本発明に係る応答特性測定装置1の一実施形態、及びこれに接続して使用される入力信号生成部3、信号処理部10を示す。
入力信号生成部3は、主にスイッチ32とコンデンサ33とを有し、スイッチ32が閉じられるとコンデンサ33に蓄積された電荷が一気に放電し、応答特性測定装置1に向かって、後述する持続時間Tを有するインパルス電圧(入力信号)が出力される。応答特性測定装置1は、第1整合部4、遅延部5、第2整合部6、及びプローブ部7を備える。このうち、第1整合部4及び第2整合部6は、それぞれ3つの抵抗からなるπ型アッテネータである。
FIG. 1 shows an embodiment of a response characteristic measuring apparatus 1 according to the present invention, and an input signal generating unit 3 and a signal processing unit 10 used in connection with the same.
The input signal generation unit 3 mainly includes a switch 32 and a capacitor 33. When the switch 32 is closed, the electric charge accumulated in the capacitor 33 is discharged at a stroke, and the duration described later is directed toward the response characteristic measuring apparatus 1. impulse voltage having a T w (input signal) is outputted. The response characteristic measuring apparatus 1 includes a first matching unit 4, a delay unit 5, a second matching unit 6, and a probe unit 7. Among these, the first matching unit 4 and the second matching unit 6 are π-type attenuators each including three resistors.

遅延部5は、同軸ケーブルからなる遅延線であり、第1端51及び第2端52を有する。また、第1端51側にはC点が備えられ、C点は高抵抗プローブを介して信号処理部10に接続される。   The delay unit 5 is a delay line made of a coaxial cable and has a first end 51 and a second end 52. Further, a C point is provided on the first end 51 side, and the C point is connected to the signal processing unit 10 via a high resistance probe.

入力信号生成部3で生成された入力信号は、第1整合部4を通って遅延部5の第1端51に入力される。そして、遅延部5は、第1端51から入力された入力信号を所定の遅延時間Tだけ遅延させて第2端52から出力する。第2端52から出力された入力信号は、第2整合部6及びプローブ部7を通った後、供試体2に印加される。プローブ部7がアンテナを有している場合には、プローブ部7を供試体2に接触させることなく入力信号の印加を行うこともできる。 The input signal generated by the input signal generation unit 3 is input to the first end 51 of the delay unit 5 through the first matching unit 4. Then, the delay unit 5 delays the input signal input from the first end 51 by a predetermined delay time T d and outputs it from the second end 52. The input signal output from the second end 52 is applied to the specimen 2 after passing through the second matching unit 6 and the probe unit 7. When the probe unit 7 has an antenna, an input signal can be applied without bringing the probe unit 7 into contact with the specimen 2.

供試体2に入力信号が印加されると、供試体2からは当該入力信号に対する反射信号が出力される。反射信号は、応答特性測定装置1中を入力信号とは反対方向に進行し、遅延部5の第2端52に到達する。遅延部5は、第2端52から入力された反射信号を所定の遅延時間Tだけ遅延させて、第1端51から出力する。 When an input signal is applied to the specimen 2, a reflected signal for the input signal is output from the specimen 2. The reflected signal travels in the response characteristic measuring apparatus 1 in the direction opposite to the input signal and reaches the second end 52 of the delay unit 5. The delay unit 5 delays the reflected signal input from the second end 52 by a predetermined delay time T d and outputs the delayed signal from the first end 51.

本発明に係る応答特性測定装置1において、C点で観測される電圧波形の一例を図2(a)に示す。この図において、符号Sは入力信号、Sは反射信号、Tは遅延部5の遅延時間、Tは入力信号Sの持続時間である。なお、用語“持続時間”とは、スイッチ32が閉じられたのをきっかけに信号が出力され始めてから、完全に終了する(電圧値が0に戻る)までの時間を意味する。 FIG. 2A shows an example of a voltage waveform observed at point C in the response characteristic measuring apparatus 1 according to the present invention. In this figure, symbol S 1 is an input signal, S 2 is a reflected signal, T d is a delay time of the delay unit 5, and T w is a duration of the input signal S 1 . The term “duration” means the time from when a signal starts to be output when the switch 32 is closed to when it is completely terminated (the voltage value returns to 0).

図2(a)に示すように、本発明に係る応答特性測定装置1では、遅延線5を用いることによって、入力信号Sと反射信号Sとを時間領域で分離して観測することができる。
すなわち、本発明に係る応答特性測定装置1によれば、C点において、入力信号Sとこれに対して時間Tだけ遅延した反射信号Sの双方を観測することができる。時間Tは、C点を出発した入力信号Sが供試体2に到達するまでの時間と、供試体2を出発した反射信号SがC点に到達するまでの時間との和である。第2整合部6及びプローブ部7における遅延時間は、遅延部5の遅延時間Tに対して無視できる程度に短いので、結局、時間Tは遅延時間の2倍となる。また、遅延時間Tは遅延線の長さに比例して変化する。
As shown in FIG. 2 (a), the response characteristic measuring apparatus 1 according to the present invention, by using the delay line 5, is possible to observe the input signals S 1 and the reflected signal S 2 is separated in the time domain it can.
That is, according to the response characteristic measuring apparatus 1 according to the present invention, both the input signal S 1 and the reflected signal S 2 delayed by the time T 1 can be observed at the point C. The time T 1 is the sum of the time until the input signal S 1 starting from the point C reaches the specimen 2 and the time until the reflected signal S 2 leaving the specimen 2 reaches the point C. . Delay time in the second matching portion 6 and the probe unit 7 is shorter enough to be ignored with respect to the delay time of the delay unit 5 T d, after all, the time T 1 is twice the delay time. The delay time Td changes in proportion to the length of the delay line.

したがって、遅延線の長さを遅延時間Tの2倍が入力信号Sの持続時間Tを越えるように設定することで、入力信号Sと反射信号Sとを時間領域で分離することができる。なお、遅延時間Tの2倍を入力信号Sの持続時間Tよりも短く設定すると、入力信号Sと反射信号Sとが重なって観測されることになり、供試体2の応答特性を測定することができない。 Therefore, by twice the delay time the length of the delay line T d is set to exceed the duration T w of the input signals S 1, separating the input signals S 1 and the reflected signal S 2 in the time domain be able to. Incidentally, setting shorter than the duration T w of the input signals S 1 to 2 times the delay time T d, will be the input signals S 1 and the reflected signal S 2 is observed overlapping, response of the specimen 2 The characteristic cannot be measured.

図2(b)及び(c)に示すように、信号処理部10は時間0〜時間TのC点の電圧値を取り込み、これをA/D変換してディジタルデータに変化する。そして、時間0〜時間Tの部分を入力信号Sとして取り扱い、時間T〜時間Tの部分を反射信号Sとして取り扱う。
その後、信号処理部10は、入力信号S及び反射信号Sのディジタルデータを適宜ソフトウェア的に処理し、最終的に、供試体2の応答特性を得ることができる。
As shown in FIG. 2 (b) and (c), the signal processing unit 10 takes in the voltage value of the point C of the time 0 time T 2, which transitions to a digital data by converting A / D. The handle portion of the time 0 time T 1 as the input signal S 1, a portion of the time T 1 ~ time T 2 treated as the reflected signal S 2.
Thereafter, the signal processing unit 10 can appropriately process the digital data of the input signal S 1 and the reflected signal S 2 by software, and finally obtain the response characteristics of the specimen 2.

[測定試験]
続いて、本発明に係る応答特性測定装置1を用いて行った供試体の測定試験について説明する。供試体としてはリードフレーム付きのセラミックコンデンサを使用し、3〜200MHzの応答特性(インピーダンス及び位相の周波数特性)を測定した。供試体の等価回路は、図3に示す通りである。
[Measurement test]
Then, the measurement test of the specimen performed using the response characteristic measuring apparatus 1 according to the present invention will be described. A ceramic capacitor with a lead frame was used as a specimen, and response characteristics (impedance and phase frequency characteristics) of 3 to 200 MHz were measured. The equivalent circuit of the specimen is as shown in FIG.

図1を参照して、試験で使用した入力信号生成部3において、充電抵抗31は100kΩ、放電抵抗34は50Ω、コンデンサ33は80pFとした。これにより、入力信号生成部3では、持続時間Tが約8nSのインパルス電圧が生成される。第1整合部4及び第2整合部6は、いずれも入出力インピーダンスが50Ωのπ型アッテネータとし、減衰特性を約2dBに設定した。また、プローブ部7は、SMBコネクタを介して供試体2であるセラミックコンデンサに接続し、入力信号であるインパルス電圧が供試体2に直接印加されるようにした。 Referring to FIG. 1, in the input signal generation unit 3 used in the test, the charging resistor 31 was 100 kΩ, the discharging resistor 34 was 50Ω, and the capacitor 33 was 80 pF. Thus, the input signal generating unit 3, the duration T w the impulse voltage of approximately 8nS is generated. Each of the first matching unit 4 and the second matching unit 6 is a π-type attenuator with an input / output impedance of 50Ω, and the attenuation characteristic is set to about 2 dB. The probe unit 7 was connected to a ceramic capacitor as the specimen 2 via an SMB connector so that an impulse voltage as an input signal was directly applied to the specimen 2.

遅延部5としては、単位長さあたりの遅延時間が4nS/mの遅延線(50Ωの同軸ケーブル)を使用した。前記の通り、生成されるインパルス電圧の持続時間Tが約8nSなので、入力信号Sと反射信号Sとを時間領域で分離するために必要な遅延時間Tは、少なくともその半分の4nSとなる。本試験では、確実に入力信号と反射信号を分離するべく、遅延時間Tを10nSに設定した。つまり、本試験では遅延線の長さを2.5mとした。 As the delay unit 5, a delay line (50Ω coaxial cable) having a delay time per unit length of 4 nS / m was used. As described above, since the duration T w of the generated impulse voltage is about 8 nS, the delay time T d required to separate the input signal S 1 and the reflected signal S 2 in the time domain is at least half that of 4 nS. It becomes. In this test, the delay time Td was set to 10 nS in order to reliably separate the input signal and the reflected signal. That is, in this test, the length of the delay line was set to 2.5 m.

また、本試験では、(株)softDSP製のポータプル型のストレージオシロスコープ:SDS200Aを信号処理部10として使用した。このオシロスコープの等価サンプリング周期は0.2nSであり、測定周波数の上限である200MHzを十分カバーすることができる。信号処理部10におけるデータ処理は、このオシロスコープをカスタマイズするためのライブラリソフト:SoftScpe SDKを利用して作成したソフトウェアで行った。   Further, in this test, a portable storage oscilloscope: SDS200A manufactured by softDSP Co., Ltd. was used as the signal processing unit 10. This oscilloscope has an equivalent sampling period of 0.2 nS and can sufficiently cover the upper limit of the measurement frequency of 200 MHz. Data processing in the signal processing unit 10 was performed with software created using library software: SoftScope SDK for customizing the oscilloscope.

本試験において、信号処理部10が取り込んだC点の電圧波形を図4(a)に示す。
時間0nSにおいて持続時間T約8nSの入力信号Sが出力され始め、その後、遅延時間Tの2倍である20nSが経過した後に、当該入力信号Sに対する反射信号Sが観測された。なお、本試験では、時間1600nSまでの電圧波形を取り込んでいるが、これは測定周波数の下限に基づいて決定される。さらに低域までの測定を行いたい場合には、取り込み時間をさらに長く設定する。
FIG. 4A shows the voltage waveform at point C captured by the signal processing unit 10 in this test.
Time duration T w about 8nS input signal S 1 is started to be output in the 0 ns, then, after the twice the delay time T d 20 nS has elapsed, the reflected signal S 2 for the input signal S 1 is observed . In this test, the voltage waveform up to 1600 nS is taken in, but this is determined based on the lower limit of the measurement frequency. If you want to measure even lower frequencies, set the capture time longer.

取り込まれた図4(a)の電圧値は、信号処理部10の内部でA/D変換された後に、時間20nSを境に、入力信号Sに相当する部分(図4(b)参照)と、反射信号Sに相当する部分(図4(c)参照)とに分離される。その後、入力信号S及び反射信号Sのディジタルデータは、適宜ソフトウェア的に処理される。 The taken voltage value of FIG. 4A is A / D converted inside the signal processing unit 10 and then corresponds to the input signal S 1 at the time 20 nS (see FIG. 4B). When is separated into a portion corresponding to the reflected signal S 2 (see FIG. 4 (c)). Thereafter, the digital data of the input signal S 1 and the reflected signal S 2 is processed appropriately software manner.

本試験では、最終的に、図5(a)に示すインピーダンスの周波数特性、及び図5(b)に示す位相の周波数特性を測定することができた。いずれのグラフも、コイルとコンデンサを直列に接続してなる供試体2(図3参照)の特性を精度よく表現できており、ネットワークアナライザ等の大型かつ高価な測定機器を用いた場合(図6参照)とほぼ同等の結果を得ることができた。   In this test, the frequency characteristics of the impedance shown in FIG. 5A and the frequency characteristics of the phase shown in FIG. 5B were finally measured. In both graphs, the characteristics of the specimen 2 (see FIG. 3) in which a coil and a capacitor are connected in series can be accurately expressed, and when a large and expensive measuring instrument such as a network analyzer is used (FIG. 6). The results were almost equivalent to

[その他の形態]
以上、本発明に係る応答特性測定装置の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではない。
例えば、より高い周波数までの測定を行うために、入力信号として波形の立ち上がり時間の早いインパルス電圧が必要な場合は、図1に示す入力信号発生部3に替えて、特開平9−178793号公報に記載されているインパルス電圧発生回路を使用することができる。なお、本発明に係る応答特性測定装置では、入力信号の種類は特に限定されず、所定の持続時間を有する任意の信号と当該信号に対する反射信号とを観測することができる。
[Other forms]
As mentioned above, although preferred embodiment of the response characteristic measuring apparatus which concerns on this invention was described, this invention is not limited to the said structure.
For example, when an impulse voltage having a fast waveform rise time is required as an input signal in order to perform measurement up to a higher frequency, Japanese Patent Laid-Open No. 9-178793 is used instead of the input signal generator 3 shown in FIG. Can be used. In the response characteristic measuring apparatus according to the present invention, the type of the input signal is not particularly limited, and an arbitrary signal having a predetermined duration and a reflected signal with respect to the signal can be observed.

また、プローブ部7として、例えば、特開平9−178793号公報に記載されている放射アンテナを使用することができる。この場合は、プローブ部7と供試体2とを接続する手間が省けるので、より簡易に供試体2の応答特性を測定することができる。   Moreover, as the probe part 7, the radiation antenna described in Unexamined-Japanese-Patent No. 9-178793 can be used, for example. In this case, since the trouble of connecting the probe unit 7 and the specimen 2 can be saved, the response characteristics of the specimen 2 can be measured more easily.

さらに、図1において、応答特性測定装置1中を進む入力信号及び反射信号の劣化がそれほど問題とならない場合には、第1整合部4及び第2整合部6を省略することができる。この場合、入力信号生成部3で生成された入力信号は、直接遅延部5の第1端51に入力される。そして、遅延部5の第2端52から出力された入力信号は、直接プローブ部7に入力され、供試体2に印加されることになる。   Further, in FIG. 1, when the deterioration of the input signal and the reflected signal traveling through the response characteristic measuring apparatus 1 does not matter so much, the first matching unit 4 and the second matching unit 6 can be omitted. In this case, the input signal generated by the input signal generation unit 3 is directly input to the first end 51 of the delay unit 5. Then, the input signal output from the second end 52 of the delay unit 5 is directly input to the probe unit 7 and applied to the specimen 2.

本発明に係る応答特性測定装置とその周辺部の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the response characteristic measuring apparatus which concerns on this invention, and its peripheral part. 本発明に係る応答特性測定装置の基本概念を説明する図であって、(a)は図1のC点で観測された電圧波形、(b)は(a)から抽出された入力信号の電圧波形、(c)は(a)から抽出された反射信号の電圧波形である。It is a figure explaining the basic concept of the response characteristic measuring apparatus which concerns on this invention, Comprising: (a) is the voltage waveform observed at the C point of FIG. 1, (b) is the voltage of the input signal extracted from (a). Waveform (c) is a voltage waveform of the reflected signal extracted from (a). 試験を行った供試体の等価回路図である。FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of a test specimen that was tested. 測定試験に係る波形であって、(a)は図1のC点で観測された電圧波形、(b)は(a)から抽出された入力信号の波形、(c)は(a)から抽出された反射信号の波形である。1A is a voltage waveform observed at point C in FIG. 1, FIG. 1B is a waveform of an input signal extracted from FIG. 1A, and FIG. It is the waveform of the reflected signal. 測定試験の結果を示すグラフであって、(a)はインピーダンスの周波数特性、(b)は位相の周波数特性のグラフである。It is a graph which shows the result of a measurement test, (a) is the frequency characteristic of an impedance, (b) is a graph of the frequency characteristic of a phase. 測定試験と同一の供試体をネットワークアナライザで測定して得た、インピーダンスの周波数特性のグラフである。It is the graph of the frequency characteristic of impedance obtained by measuring the same specimen as a measurement test with a network analyzer. 従来から行われている供試体の応答特性測定方法を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the response characteristic measuring method of the specimen performed conventionally. 従来の応答特性測定装置とその周辺部を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the conventional response characteristic measuring apparatus and its peripheral part.

符号の説明Explanation of symbols

1 応答特性測定装置
2 供試体
3 入力信号生成部
31 充電抵抗
32 スイッチ
33 コンデンサ
34 放電抵抗
4 第1整合部
41、42、43 抵抗
5 遅延部
51 第1端
52 第2端
6 第2整合部
61、62、63 抵抗
7 プローブ部
8 パワースプリッタ
81、82、83 抵抗
9 方向性結合部
91 方向性結合器
92 抵抗
10 信号処理部
11 タイミング制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Response characteristic measuring apparatus 2 Specimen 3 Input signal generation part 31 Charging resistor 32 Switch 33 Capacitor 34 Discharge resistance 4 1st matching part 41,42,43 Resistance 5 Delay part 51 1st end 52 2nd end 6 2nd matching part 61, 62, 63 Resistor 7 Probe unit 8 Power splitter 81, 82, 83 Resistor 9 Directional coupling unit 91 Directional coupler 92 Resistance 10 Signal processing unit 11 Timing control unit

Claims (7)

所定の持続時間を有する入力信号と、当該入力信号に対する供試体からの反射信号とを測定し得るようにする応答特性測定装置であって、
第1端及び第2端を有し、前記第1端側から入力される前記入力信号を所定の遅延時間だけ遅延させて前記第2端から出力するとともに、前記第2端側から入力される前記反射信号を前記遅延時間だけ遅延させて前記第1端から出力する遅延部と、
前記遅延部の第2端側から出力される前記入力信号を前記供試体に印加するとともに、前記供試体からの前記反射信号を受け取って前記遅延部の第2端に向かって出力するプローブ部と、
を備え、前記遅延部の第1端において、前記入力信号と前記反射信号とを時間領域で分離して測定できるように構成したことを特徴とする応答特性測定装置。
A response characteristic measuring device that enables measurement of an input signal having a predetermined duration and a reflected signal from a specimen with respect to the input signal,
A first end and a second end, the input signal input from the first end side is delayed by a predetermined delay time, output from the second end, and input from the second end side A delay unit that delays the reflected signal by the delay time and outputs the delayed signal from the first end;
A probe unit that applies the input signal output from the second end side of the delay unit to the specimen, receives the reflected signal from the specimen, and outputs the reflected signal toward the second end of the delay unit; ,
And a response characteristic measuring device configured to measure the input signal and the reflected signal separately in a time domain at a first end of the delay unit.
前記遅延時間が、前記持続時間の半分以上であることを特徴とする請求項1に記載の応答特性測定装置。   The response characteristic measuring apparatus according to claim 1, wherein the delay time is half or more of the duration. 前記入力信号は、インパルス電圧であることを特徴とする請求項1または2に記載の応答特性測定装置。   The response characteristic measuring apparatus according to claim 1, wherein the input signal is an impulse voltage. 前記遅延部は、同軸ケーブルからなる遅延線であることを特徴とする請求項1〜3のいいずれかに記載の応答特性測定装置。   The response characteristic measuring apparatus according to claim 1, wherein the delay unit is a delay line made of a coaxial cable. 前記遅延部の第1端側に配置される第1整合部と、
前記遅延部の第2端側に配置される第2整合部と、
をさらに備え、
前記入力信号は、前記第1整合部、前記遅延部、前記第2整合部、及び前記プローブ部を順次通って前記供試体に印加され、
前記反射信号は、前記プローブ部、前記第2整合部、及び前記遅延部を順次通って前記遅延部の第1端に到達することを特徴とする請求項4に記載の応答特性測定装置。
A first matching unit disposed on a first end side of the delay unit;
A second matching unit disposed on a second end side of the delay unit;
Further comprising
The input signal is applied to the specimen through the first matching unit, the delay unit, the second matching unit, and the probe unit sequentially,
The response characteristic measuring apparatus according to claim 4, wherein the reflected signal reaches the first end of the delay unit through the probe unit, the second matching unit, and the delay unit sequentially.
前記プローブ部が、前記供試体に接続されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の応答特性測定装置。   The response characteristic measuring apparatus according to claim 1, wherein the probe unit is connected to the specimen. 前記プローブ部はアンテナを有し、前記入力信号を前記供試体に非接触で印加するとともに、前記供試体からの前記反射信号を非接触で受け取ることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の応答特性測定装置。   The probe unit includes an antenna, and applies the input signal to the specimen without contact, and receives the reflected signal from the specimen without contact. The response characteristic measuring device described in 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017044662A (en) * 2015-08-28 2017-03-02 シャープ株式会社 Inspection device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09178786A (en) * 1995-10-11 1997-07-11 Fluke Corp Pulse-base impedance-measuring instrument and pulse-base method for measuring complex impedance
JP2001021664A (en) * 1999-07-05 2001-01-26 Sekisui Chem Co Ltd Device for measuring permittivity near antenna
JP2007240320A (en) * 2006-03-08 2007-09-20 Fujitsu Ltd Electrical resistance measuring method and resistance measuring device using same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09178786A (en) * 1995-10-11 1997-07-11 Fluke Corp Pulse-base impedance-measuring instrument and pulse-base method for measuring complex impedance
JP2001021664A (en) * 1999-07-05 2001-01-26 Sekisui Chem Co Ltd Device for measuring permittivity near antenna
JP2007240320A (en) * 2006-03-08 2007-09-20 Fujitsu Ltd Electrical resistance measuring method and resistance measuring device using same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017044662A (en) * 2015-08-28 2017-03-02 シャープ株式会社 Inspection device

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