JPH07270502A - Measurement approximation method of propagation delay time of transmission line - Google Patents
Measurement approximation method of propagation delay time of transmission lineInfo
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- JPH07270502A JPH07270502A JP6085628A JP8562894A JPH07270502A JP H07270502 A JPH07270502 A JP H07270502A JP 6085628 A JP6085628 A JP 6085628A JP 8562894 A JP8562894 A JP 8562894A JP H07270502 A JPH07270502 A JP H07270502A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、伝送線路の伝搬遅延
時間の測定近似方法についてのものである。伝送線路の
長さを伝搬遅延時間により測定する方法にはＴＤＲ（タ
イム・ドメイン・リフレクター）法がある。この発明
は、ＴＤＲ法で伝送線路の伝搬遅延時間を測定すると
き、出力インピーダンスと伝送線路の特性インピーダン
スとが整合していない場合（以下、必要に応じ不整合と
略称する。）に発生する測定誤差を補正する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of measuring and approximating a propagation delay time of a transmission line. There is a TDR (Time Domain Reflector) method as a method for measuring the length of the transmission line by the propagation delay time. According to the present invention, when the propagation delay time of a transmission line is measured by the TDR method, the measurement occurs when the output impedance and the characteristic impedance of the transmission line do not match (hereinafter, abbreviated as necessary). Correct the error.
【０００２】[0002]
【従来の技術】次に、伝搬遅延時間の測定回路の構成を
図５により説明する。図５は、伝送線路の長さを伝搬遅
延時間により測定するＴＤＲ法の構成を示すものであ
る。図５の１は信号源、２は増幅器、３は出力インピー
ダンス、４は測定される伝送線路、５は電圧レベル検出
器である。2. Description of the Related Art Next, the structure of a propagation delay time measuring circuit will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows the configuration of the TDR method for measuring the length of the transmission line by the propagation delay time. In FIG. 5, 1 is a signal source, 2 is an amplifier, 3 is an output impedance, 4 is a transmission line to be measured, and 5 is a voltage level detector.
【０００３】図５では、信号源１の信号は増幅器２で増
幅され、出力インピーダンス３を介して伝送線路４の入
力端４Ａに入力される。前記入力信号は進行波として伝
送線路４を進んでいき、開放端４Ｂにおいて反射され、
反射波として再び入力端４Ａに戻ってくる。電圧レベル
検出器５で進行波が検出され始めてから、伝送線路４を
往復した時間を経た後、反射波が検出される。In FIG. 5, the signal from the signal source 1 is amplified by the amplifier 2 and input to the input end 4A of the transmission line 4 via the output impedance 3. The input signal travels along the transmission line 4 as a traveling wave and is reflected at the open end 4B,
It returns to the input terminal 4A again as a reflected wave. After the traveling wave starts to be detected by the voltage level detector 5, a reflected wave is detected after a time period when the traveling wave reciprocates the transmission line 4.
【０００４】図６は信号源１の出力電圧を示した波形図
である。図６の縦軸は電圧レベルであり、横軸は時間で
ある。図６に示されるように、信号源１の出力波形１０
はステップ状に出力され、立上り時間ｔr で、定常状態
の電圧レベルＶになる。ただし、増幅器２の増幅率は
「１」である。FIG. 6 is a waveform diagram showing the output voltage of the signal source 1. The vertical axis of FIG. 6 is the voltage level, and the horizontal axis is time. As shown in FIG. 6, the output waveform 10 of the signal source 1
Is output in steps, at the rise time t r, it becomes the voltage level V of the steady state. However, the amplification factor of the amplifier 2 is "1".
【０００５】図７は、図６の出力波形１０が伝送線路４
に入力されたときに、入力端４Ａで観測される波形図で
ある。図７の波形１１は、出力インピーダンス３と伝送
線路４の特性インピーダンスが整合した状態の測定波形
である。図７では、電圧レベル検出器５で進行波が検出
され始めてから、伝送線路４を往復した時間（２Ｔ0）
を経た後、反射波が検出される。In FIG. 7, the output waveform 10 of FIG.
FIG. 4 is a waveform diagram observed at the input end 4A when the input signal is input to the input terminal 4A. The waveform 11 in FIG. 7 is a measured waveform in a state where the output impedance 3 and the characteristic impedance of the transmission line 4 are matched. In FIG. 7, the time (2T 0 ) during which the voltage level detector 5 travels back and forth on the transmission line 4 after the traveling wave starts to be detected.
After passing through, the reflected wave is detected.
【０００６】図７の整合状態では、反射波は出力インピ
ーダンス３に吸収され、入力端４Ａにおいて波形１１が
観測される。電圧レベル検出器５で検出される進行波に
おいて、立上り時間の１／２時間での電圧レベルをＡと
し、電圧レベル検出器５で検出される反射波において、
立上り時間の１／２時間での電圧レベルをＢとする。進
行波と反射波の重畳レベルをＣとすれば、Ｃ＝Ｖとな
り、Ａ＝１／４Ｖであり、Ｂ＝３／４Ｖとなる。In the matching state of FIG. 7, the reflected wave is absorbed by the output impedance 3 and a waveform 11 is observed at the input end 4A. In the traveling wave detected by the voltage level detector 5, the voltage level at 1/2 hour of the rise time is A, and in the reflected wave detected by the voltage level detector 5,
The voltage level at 1/2 hour of the rise time is B. If the superimposing level of the traveling wave and the reflected wave is C, then C = V, A = 1 / 4V, and B = 3 / 4V.
【０００７】図７の測定波形１１が電圧レベルＡに到達
する時間をｔ11とし、電圧レベルＢ到達する時間をｔ12
とすれば、測定される伝搬遅延時間Ｔ1は、式１で求ま
る。 Ｔ1＝（ｔ12−ｔ11）／２ ………式１ 伝搬遅延時間Ｔ1は、Ｔ1＝Ｔ0となる。したがって、伝
送線路４の伝搬遅延時間Ｔ0 は測定誤差なく測定され
る。The time required for the measured waveform 11 in FIG. 7 to reach the voltage level A is t 11, and the time required for the measured waveform 11 to reach the voltage level B is t 12.
Then, the measured propagation delay time T 1 is obtained by the equation 1. T 1 = (t 12 -t 11 ) / 2 ......... formula 1 the propagation delay time T 1 becomes T 1 = T 0. Therefore, the propagation delay time T 0 of the transmission line 4 is measured without a measurement error.
【０００８】[0008]
【解決しようとする課題】図５において、出力インピー
ダンス３と伝送線路４の特性インピーダンスが不整合の
場合は、図７で示された方法では、測定された伝搬遅延
時間と伝送線路４の伝搬遅延時間Ｔ0 に測定誤差が生じ
る。In FIG. 5, when the output impedance 3 and the characteristic impedance of the transmission line 4 are not matched, the measured propagation delay time and the propagation delay of the transmission line 4 are measured by the method shown in FIG. A measurement error occurs at time T 0 .
【０００９】次に、測定誤差の発生理由を図８により説
明する。図８の実線でしめされた波形１２は、出力イン
ピーダンス３と伝送線路４の特性インピーダンスが不整
合の場合の測定波形である。図８の点線で示された波形
１１は、図７の整合時の測定波形１１と同じものであ
る。図８の入力端４Ａにおける進行波と反射波の重畳レ
ベルはＤである。ただし、図８の測定波形１２は出力イ
ンピーダンス３が伝送線路４の特性インピーダンスより
も大きい場合を示しており、Ｃ＞Ｄの関係にある。さら
に、不整合時には多重反射により測定波形１２が乱れる
が、このＴＤＲ法においては１回目の反射波のみ使用す
る。Next, the reason why the measurement error occurs will be described with reference to FIG. A waveform 12 indicated by a solid line in FIG. 8 is a measured waveform when the output impedance 3 and the characteristic impedance of the transmission line 4 are mismatched. The waveform 11 shown by the dotted line in FIG. 8 is the same as the measured waveform 11 at the time of matching in FIG. The superimposing level of the traveling wave and the reflected wave at the input terminal 4A in FIG. 8 is D. However, the measurement waveform 12 of FIG. 8 shows the case where the output impedance 3 is larger than the characteristic impedance of the transmission line 4, and has a relationship of C> D. Further, the measured waveform 12 is disturbed by multiple reflections at the time of mismatch, but in this TDR method, only the first reflected wave is used.
【００１０】図８の測定波形１２が電圧レベルＡに達す
る時間をｔ21とし、電圧レベルＢに達する時間をｔ22と
すれば、不整合による測定波形１２で測定される伝搬遅
延時間Ｔ2 は、式２より求まる。 Ｔ2 ＝（ｔ22−ｔ21）／２ ………式２ 式２では整合時と同じ測定レベルＡ・Ｂで観測するの
で、Ｔ2 ≠Ｔ0 となり、不整合時に測定される伝送線路
４の伝搬遅延時間Ｔ2 は伝搬遅延時間Ｔ0 との間に測定
誤差ΔＴ2 が生じる。測定誤差ΔＴ2 は式３の関係にあ
る。 ΔＴ2 ＝Ｔ2 −Ｔ0 ………式３Assuming that the time required for the measured waveform 12 in FIG. 8 to reach the voltage level A is t 21 and the time required for the measured waveform 12 to reach the voltage level B is t 22 , the propagation delay time T 2 measured by the measured waveform 12 due to the mismatch is shown. , Can be obtained from Equation 2. T 2 = (t 22 −t 21 ) / 2 Equation 2 In Equation 2, since the observation is made at the same measurement level A / B as that at the time of matching, T 2 ≠ T 0 , and the transmission line 4 measured at the time of mismatching. A measurement error ΔT 2 occurs between the propagation delay time T 2 and the propagation delay time T 0 . The measurement error ΔT 2 has the relationship of Expression 3. ΔT 2 = T 2 −T 0 ... Equation 3
【００１１】第１の発明は、不整合時の入力端における
進行波と反射波が重畳された第１の電圧レベルを、整合
時の入力端における進行波と反射波が重畳された第２の
電圧レベルに合うように測定波形を乗算することによ
り、伝搬遅延時間の近似値を求める方法を提供すること
を目的とする。According to a first aspect of the present invention, a first voltage level in which a traveling wave and a reflected wave are superposed at an input end at the time of mismatching, and a second voltage level in which a traveling wave and a reflected wave at an input end at the time of matching are superposed. It is an object of the present invention to provide a method for obtaining an approximate value of propagation delay time by multiplying a measured waveform so as to match a voltage level.
【００１２】第２の発明は、不整合時の入力端における
進行波と反射波が重畳された第１の電圧レベルを、整合
時の入力端における進行波と反射波が重畳された第２の
電圧レベルに合うように、第１の観測レベルと第２の観
測レベルを除算することにより、伝搬遅延時間の近似値
を求める方法を提供することを目的とする。A second aspect of the present invention is such that the first voltage level at which the traveling wave and the reflected wave at the input end at the time of mismatching are superposed on each other and the second voltage level at which the traveling wave and the reflected wave at the input end at the time of matching are superposed on each other. It is an object of the present invention to provide a method for obtaining an approximate value of propagation delay time by dividing a first observation level and a second observation level so as to match a voltage level.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、第１の発明は、信号源１はステップ状の信号を出力
し、信号源１の出力信号を出力インピーダンス３を介し
て伝送線路４に入力し、伝送線路４のの入力端４Ａでの
進行波と反射波を電圧レベル検出器５で測定し、伝送線
路４の伝搬遅延時間を測定する場合に、出力インピーダ
ンス３と伝送線路４の特性インピーダンスが整合してい
るときの入力端４Ａにおける進行波と反射波の重畳レベ
ルを「Ｃ」とし、出力インピーダンス３と伝送線路４の
特性インピーダンスが整合していないときの入力端４Ａ
における進行波と反射波の重畳レベルを「Ｄ」とし、第
１の係数Ｋ1 ＝Ｃ／Ｄを算出し、電圧レベル検出器５の
測定波形１２に第１の係数Ｋ1 を乗算して近似波形１３
を求め、信号源１の定常電圧レベルを「Ｖ」としたと
き、近似波形１２の電圧レベルが１／４Ｖになる第１の
観測時間「ｔ31」と、近似波形１２の電圧レベルが３／
４Ｖになる第２の観測時間「ｔ32」を求め、「（ｔ32−
ｔ31）／２」からなる計算式で前記不整合による伝送線
路の伝搬遅延時間の測定誤差を補正する。In order to achieve this object, the first invention is that the signal source 1 outputs a stepwise signal, and the output signal of the signal source 1 is transmitted through the output impedance 3 to the transmission line 4. To the input end 4A of the transmission line 4 and the reflected wave are measured by the voltage level detector 5, and when the propagation delay time of the transmission line 4 is measured, the output impedance 3 and the transmission line 4 The superimposing level of the traveling wave and the reflected wave at the input end 4A when the characteristic impedances match is "C", and the input end 4A when the characteristic impedances of the output impedance 3 and the transmission line 4 do not match.
Let the superimposing level of the traveling wave and the reflected wave in D be “D”, calculate the first coefficient K 1 = C / D, and multiply the measured waveform 12 of the voltage level detector 5 by the first coefficient K 1 to approximate it. Wave 13
When the steady-state voltage level of the signal source 1 is set to “V”, the first observation time “t 31 ”, at which the voltage level of the approximate waveform 12 becomes 1 / 4V, and the voltage level of the approximate waveform 12 are 3 /
The second observation time “t 32 ”, which becomes 4 V, is calculated, and “(t 32 −
t 31 ) / 2 ”is used to correct the measurement error of the propagation delay time of the transmission line due to the mismatch.
【００１４】第２の発明では、第２の係数Ｋ2 ＝Ｄ／Ｃ
を算出し、測定波形１２の電圧レベルが１／４Ｖ×Ｋ2
になる第３の観測時間「ｔ41」と、測定波形(12)の電圧
レベルが３／４Ｖ×Ｋ2 になる第４の観測時間「ｔ42」
を求め、「（ｔ42−ｔ41）／２」からなる計算式で前記
不整合による伝送線路の伝搬遅延時間の測定誤差を補正
するIn the second invention, the second coefficient K 2 = D / C
Is calculated and the voltage level of the measured waveform 12 is ¼ V × K 2
The third observation time “t 41 ”, and the fourth observation time “t 42 ” when the voltage level of the measurement waveform (12) becomes 3/4 V × K 2.
Then, the measurement error of the transmission delay time of the transmission line due to the mismatch is corrected by the calculation formula of “(t 42 −t 41 ) / 2”.
【００１５】[0015]
【作用】次に、第１の発明による作用を図１の波形図に
より説明する。図１の１１は整合時の波形であり、図７
の波形１１と同じものである。図１の１３は第１の発明
による近似波形である。図１の近似波形１３の重畳レベ
ルは波形１１の重畳レベルＣに重なり合っている。すな
わち、図１の近似波形１３は図８の測定波形１２に第１
の係数Ｋ1 ＝Ｃ／Ｄを乗算したものである。Next, the operation of the first invention will be described with reference to the waveform chart of FIG. Reference numeral 11 in FIG. 1 is a waveform at the time of matching.
Is the same as the waveform 11. Reference numeral 13 in FIG. 1 is an approximate waveform according to the first invention. The superimposing level of the approximate waveform 13 in FIG. 1 overlaps the superimposing level C of the waveform 11. That is, the approximate waveform 13 of FIG.
Is multiplied by the coefficient K 1 = C / D.
【００１６】近似波形１３の電圧レベルが１／４Ｖに到
達する時間をｔ31を求め、近似波形１３の電圧レベルが
３／４Ｖに到達する時間をｔ32を求め、（ｔ32−ｔ31）
／２からなる計算式で伝搬遅延時間Ｔ3 を算出すれば、
伝搬遅延時間Ｔ3 は整合時の伝搬遅延時間Ｔ0 に近似で
きる。[0016] The time the voltage level of the approximate waveform 13 reaches 1 / 4V seek t 31, the time at which the voltage level of the approximate waveform 13 reaches the 3 / 4V seek t 32, (t 32 -t 31 )
If the propagation delay time T 3 is calculated by the calculation formula of / 2,
The propagation delay time T 3 can be approximated to the propagation delay time T 0 at the time of matching.
【００１７】次に、第２の発明による作用を図２の波形
図により説明する。図２の波形１１・１２は図８の波形
と同じものである。図２では、第２の係数Ｋ2 ＝Ｄ／Ｃ
を求める。測定波形１２の電圧レベルがＡ′＝１／４Ｖ
×Ｋ2 に到達する時間ｔ41を求め、測定波形１２の電圧
レベルがＢ′＝３／４Ｖ×Ｋ2 に到達する時間ｔ42を求
め、（ｔ42−ｔ41）／２なる計算式で伝搬遅延時間Ｔ4
を算出すれば、伝搬遅延時間Ｔ4 は整合時の伝搬遅延時
間Ｔ0 に近似できる。Next, the operation of the second invention will be described with reference to the waveform chart of FIG. The waveforms 11 and 12 in FIG. 2 are the same as the waveforms in FIG. In FIG. 2, the second coefficient K 2 = D / C
Ask for. The voltage level of the measured waveform 12 is A '= 1 / 4V
× seek time t 41 to reach the K 2, the time t4 2 the voltage level of the measured waveform 12 reaches the B '= 3 / 4V × K 2 calculated, (t 42 -t 41) / 2 becomes the calculation formula Propagation delay time T 4
By calculating, the propagation delay time T 4 can be approximated to the propagation delay time T 0 at the time of matching.
【００１８】[0018]
【実施例】次に、第１の発明による近似値を求める手順
を図３のフローチャートにより説明する。図３のステッ
プ１０１では、整合時の入力端４Ａにおける進行波と反
射波が重畳された電圧レベルＣを測定する。ステップ１
０２では、信号源１の出力信号を伝送線路４に入力す
る。ステップ１０３では、不整合時の入力端４Ａにおけ
る進行波と反射波が重畳された電圧レベルＤを測定す
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a procedure for obtaining an approximate value according to the first invention will be described with reference to the flow chart of FIG. In step 101 of FIG. 3, the voltage level C at which the traveling wave and the reflected wave at the input terminal 4A at the time of matching are superimposed is measured. Step 1
In 02, the output signal of the signal source 1 is input to the transmission line 4. In step 103, the voltage level D at which the traveling wave and the reflected wave are superposed at the input end 4A at the time of mismatch is measured.
【００１９】図３のステップ１０４では、第１の係数Ｋ
1 ＝Ｃ／Ｄを求める。ステップ１０５では、不整合時の
入力端４Ａにおいて観測される測定波形１２に第１の係
数Ｋ1 を乗算し、近似波形１３を求める。ステップ１０
５では、不整合時の入力端４Ａにおける進行波と反射波
が重畳された電圧レベルＤは、整合時の入力端４Ａにお
ける進行波と反射波が重畳された電圧レベルＣと同じ電
圧レベルになる。In step 104 of FIG. 3, the first coefficient K
1 = C / D is calculated. In step 105, the measured waveform 12 observed at the input end 4A at the time of mismatch is multiplied by the first coefficient K 1 to obtain the approximate waveform 13. Step 10
In FIG. 5, the voltage level D on which the traveling wave and the reflected wave at the input terminal 4A at the time of mismatching are superimposed has the same voltage level as the voltage level C at which the traveling wave and the reflected wave at the input terminal 4A at the time of matching are superimposed. .
【００２０】ステップ１０６では、近似波形１３におけ
る進行波が電圧レベルＡに達する時間ｔ31と、近似波形
１３における反射波が電圧レベルＡＢに達する時間ｔ32
を求める。ステップ１０７では、近似の伝搬遅延時間Ｔ
3 を次の式４により求める。 Ｔ3 ＝（ｔ32−ｔ31）／２ ………式４ 以上の手順により、不整合による測定誤差を補正した伝
搬遅延時間Ｔ3 を得る。At step 106, the time t 31 at which the traveling wave in the approximate waveform 13 reaches the voltage level A and the time t 32 at which the reflected wave in the approximate waveform 13 reaches the voltage level AB.
Ask for. In step 107, the approximate propagation delay time T
3 is calculated by the following equation 4. T 3 = (t 32 −t 31 ) / 2 Equation 4 By the above procedure, the propagation delay time T 3 in which the measurement error due to the mismatch is corrected is obtained.
【００２１】次に、第２の発明による近似値を求める手
順を図４のフローチャートにより説明する。図４のステ
ップ２０１からステップ２０３は、図３のステップ１０
１からステップ１０３と同じであるので、この明細書で
は説明を省略する。Next, the procedure for obtaining the approximate value according to the second aspect of the invention will be described with reference to the flow chart of FIG. Steps 201 to 203 in FIG. 4 are the same as step 10 in FIG.
Since it is the same as 1 to step 103, the description thereof is omitted in this specification.
【００２２】図４のステップ２０４では、第２の係数Ｋ
2 ＝Ｄ／Ｃを求める。ステップ２０５では、観測レベル
Ａ・Ｂに第２の係数Ｋ2 を乗算し、補正の第１の観測レ
ベルＡ′＝Ａ×Ｋ2 、補正の第２の観測レベルＢ′＝Ｂ
×Ｋ2 を求める。ステップ２０６では、再び、信号源１
の出力信号を伝送線路４に入力する。In step 204 of FIG. 4, the second coefficient K
2 = D / C is calculated. In step 205, the observation levels A and B are multiplied by the second coefficient K 2, and the first corrected observation level A ′ = A × K 2 and the second corrected observation level B ′ = B.
Calculate × K 2 . In step 206, again, the signal source 1
Input signal to the transmission line 4.
【００２３】ステップ２０７では、出力信号の入射波が
第１の観測レベルＡ′に達する時間ｔ41と、出力信号の
反射波が第２の観測レベルＢ′に達する時間ｔ42を測定
する。ステップ２０８では、近似の伝搬遅延時間Ｔ4 を
次の式５により求める。 Ｔ4＝（ｔ42−ｔ41）／２ ………式５ 以上の手順により、不整合による測定誤差を補正した伝
搬遅延時間Ｔ4 を得る。In step 207, the time t 41 at which the incident wave of the output signal reaches the first observation level A'and the time t 42 at which the reflected wave of the output signal reaches the second observation level B'are measured. In step 208, the approximate propagation delay time T 4 is calculated by the following equation 5. T 4 = (t 42 −t 41 ) / 2 Equation 5 By the above procedure, the propagation delay time T 4 in which the measurement error due to the mismatch is corrected is obtained.
【００２３】次に、第１の発明と第２の発明による伝搬
遅延時間の近似値を、数値例をあげて検証してみる。図
５の出力インピーダンスを50.05 Ω、伝送線路４の特性
インピーダンスＺ0 を49.95 Ω、伝搬遅延時間Ｔ0 を６
nsとする。また、図６の電圧レベルを１Ｖ、立上り時間
ｔr を1.5 nsとする。Next, the approximate value of the propagation delay time according to the first invention and the second invention will be verified using numerical examples. The output impedance of FIG. 5 is 50.05 Ω, the characteristic impedance Z 0 of the transmission line 4 is 49.95 Ω, and the propagation delay time T 0 is 6
ns. Further, 1V voltage level of FIG. 6, the rise time t r to 1.5 ns.
【００２４】以上の設定条件では、図７の電圧レベルＡ
は0.25Ｖ、電圧レベルＢは0.75Ｖである。図８の測定波
形１２の進行波の電圧レベルは0.475 Ｖ、進行波と反射
波が重畳された電圧レベルＤは0.97375 Ｖを示す。図８
の測定波形１２の電圧レベルＡに達する時間ｔ21は0.78
9474 nsとなり、電圧レベルＢに達する時間ｔ22は12.82
7068nsとなる。したがって、式２による伝搬遅延時間Ｔ
2 は、Ｔ2 ＝6.018797nsとなる。式３による測定誤差Δ
Ｔ2 を求めると、ΔＴ2 ＝18.797psとなる。Under the above setting conditions, the voltage level A in FIG.
Is 0.25V and the voltage level B is 0.75V. The voltage level of the traveling wave of the measured waveform 12 in FIG. 8 is 0.475 V, and the voltage level D in which the traveling wave and the reflected wave are superposed is 0.97375 V. Figure 8
The time t 21 required to reach the voltage level A of the measurement waveform 12 is 0.78.
9474 ns, and the time t 22 to reach the voltage level B is 12.82.
It becomes 7068ns. Therefore, the propagation delay time T according to Equation 2
2 becomes T 2 = 6.018797ns. Measurement error Δ according to formula 3
When T 2 is calculated, ΔT 2 = 18.797ps.
【００２５】第１の発明による係数Ｋ1 は1.026958とな
り、不整合時の進行波と反射波が重畳された電圧レベル
Ｄは整合時の電圧レベルＣとなる。このとき、進行波の
電圧レベルは0.4878Ｖに変化する。ここで、電圧レベル
Ａに達する時間ｔ31は0.76875 ns、電圧レベルＢに達す
る時間ｔ32は12.767857 nsとなる。伝搬遅延時間の近似
値Ｔ3 を式４より求めると、Ｔ3 ＝5.9995535nsとな
る。そして、下式より測定誤差ΔＴ3 を求める。 ΔＴ3 ＝Ｔ3 −Ｔ0 ＝−0.4465ｐｓ 以上より、不整合による測定誤差ΔＴ2 を少なくできる
ことがわかる。The coefficient K 1 according to the first aspect of the present invention is 1.026958, and the voltage level D in which the traveling wave and the reflected wave at the time of mismatching are superimposed becomes the voltage level C at the time of matching. At this time, the voltage level of the traveling wave changes to 0.4878V. Here, the time t 31 to reach the voltage level A is 0.76875 ns, and the time t 32 to reach the voltage level B is 12.767857 ns. When the approximate value T 3 of the propagation delay time is obtained from the equation 4, T 3 = 5.9995535ns. Then, the measurement error ΔT 3 is obtained from the following equation. ΔT 3 = T 3 −T 0 = −0.4465ps From the above, it can be understood that the measurement error ΔT 2 due to the mismatch can be reduced.
【００２６】次に、第２の発明では、係数Ｋ2 は0.9737
5 となり、進行波の新たな観測レベルＡ′は0.2434375
Ｖ、反射波の新たな観測レベルＢ′は0.7303125Ｖとな
る。このとき、観測レベルＡ′に達する時間ｔ41、観測
レベルＢ′に達する時間ｔ42は、それぞれｔ41＝ｔ31、
ｔ42＝ｔ32となり、式５により伝搬遅延時間Ｔ4 ＝Ｔ3
となる。ここで、下式より測定誤差ΔＴ4 を求める。 ΔＴ4＝Ｔ4 −Ｔ0 ＝Ｔ3 −Ｔ0 ＝−0.4465ｐｓ したがって、第１の発明による補正と同様に、第２の発
明による補正においても、不整合による測定誤差ΔＴ2
を少なくできることがわかる。Next, in the second invention, the coefficient K 2 is 0.9737.
5, the new observation level A'of the traveling wave is 0.2434375
V, the new observation level B'of the reflected wave is 0.7303125V. At this time, the time t 41 to reach the observation level A ′ and the time t 42 to reach the observation level B ′ are t 41 = t 31 , respectively.
Since t 42 = t 32 , the propagation delay time T 4 = T 3 is calculated from the equation 5.
Becomes Here, the measurement error ΔT 4 is obtained from the following equation. ΔT 4 = T 4 −T 0 = T 3 −T 0 = −0.4465 ps Therefore, similarly to the correction according to the first invention, the measurement error ΔT 2 due to the mismatch is also caused in the correction according to the second invention.
You can see that you can reduce.
【００２７】[0027]
【発明の効果】第１の発明は、不整合時の入力端におけ
る進行波と反射波が重畳された第１の電圧レベルを、整
合時の入力端における進行波と反射波が重畳された第２
の電圧レベルに合うように測定波形を乗算することによ
り、出力インピーダンスと伝送線路の特性インピーダン
スの不整合による伝搬遅延時間の測定誤差を減少させる
ことができる。According to the first aspect of the present invention, the first voltage level in which the traveling wave and the reflected wave at the input end at the time of mismatching are superposed on the first voltage level and the traveling wave and the reflected wave at the input end at the time of matching are superposed. Two
By multiplying the measurement waveform so as to match the voltage level of, the measurement error of the propagation delay time due to the mismatch between the output impedance and the characteristic impedance of the transmission line can be reduced.
【００２８】第２の発明は、不整合時の入力端における
進行波と反射波が重畳された第１の電圧レベルを、整合
時の入力端における進行波と反射波が重畳された第２の
電圧レベルに合うように、第１の観測レベルと第２の観
測レベルを除算することにより、出力インピーダンスと
伝送線路の特性インピーダンスの不整合による伝搬遅延
時間の測定誤差を減少させることができる。In the second invention, the first voltage level in which the traveling wave and the reflected wave are superposed at the input end at the time of mismatching, and the second voltage in which the traveling wave and the reflected wave at the input end at the time of matching are superposed. By dividing the first observation level and the second observation level so as to match the voltage level, it is possible to reduce the measurement error of the propagation delay time due to the mismatch between the output impedance and the characteristic impedance of the transmission line.
【図１】第１の発明による作用を説明する波形図であ
る。FIG. 1 is a waveform diagram illustrating an operation according to the first invention.
【図２】第２の発明による作用を説明する波形図であ
る。FIG. 2 is a waveform diagram illustrating an operation according to the second invention.
【図３】第１の発明による近似値を求める手順を示すフ
ローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for obtaining an approximate value according to the first invention.
【図４】第２の発明による近似値を求める手順を示すフ
ローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for obtaining an approximate value according to the second invention.
【図５】伝搬遅延時間の測定回路の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a propagation delay time measurement circuit.
【図６】信号源１の出力電圧を示した波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram showing the output voltage of the signal source 1.
【図７】図５で整合状態での測定波形図である。FIG. 7 is a measurement waveform diagram in the matching state in FIG.
【図８】図５で不整合状態での測定波形図である。FIG. 8 is a measurement waveform diagram in a mismatched state in FIG.
１ 信号源 ２ 増幅器 ３ 出力インピーダンス ４ 伝送線路 ４Ａ 入力端 ４Ｂ 開放端 ５ 電圧レベル検出器 1 signal source 2 amplifier 3 output impedance 4 transmission line 4A input end 4B open end 5 voltage level detector
Claims (2)
し、信号源(1) の出力信号を出力インピーダンス(3) を
介して伝送線路(4) に入力し、伝送線路(4) の入力端(4
A)での進行波と反射波を電圧レベル検出器(5) で測定
し、伝送線路(4)の伝搬遅延時間を測定する場合に、 出力インピーダンス(3) と伝送線路(4) の特性インピー
ダンスが整合しているときの入力端(4A)における進行波
と反射波の重畳レベルを「Ｃ」とし、 出力インピーダンス(3) と伝送線路(4) の特性インピー
ダンスが整合していないときの入力端(4A)における進行
波と反射波の重畳レベルを「Ｄ」とし、 第１の係数Ｋ1 ＝Ｃ／Ｄを算出し、 電圧レベル検出器(5) の測定波形(12)に第１の係数Ｋ1
を乗算して近似波形(13)を求め、 信号源(1) の定常電圧レベルを「Ｖ」としたとき、 近似波形(13)の電圧レベルが１／４Ｖになる第１の観測
時間「ｔ31」と、近似波形(13)の電圧レベルが３／４Ｖ
になる第２の観測時間「ｔ32」を求め、 「（ｔ32−ｔ31）／２」からなる計算式で前記不整合に
よる伝送線路の伝搬遅延時間の測定誤差を補正すること
を特徴とする伝送線路の伝搬遅延時間の測定近似方法。1. The signal source (1) outputs a stepped signal, and the output signal of the signal source (1) is input to a transmission line (4) via an output impedance (3), and the transmission line (4) Input end (4
When measuring the traveling wave and the reflected wave in (A) with the voltage level detector (5) and measuring the propagation delay time of the transmission line (4), the output impedance (3) and the characteristic impedance of the transmission line (4) are measured. When the output impedance (3) and the characteristic impedance of the transmission line (4) are not matched, the superimposing level of the traveling wave and the reflected wave at the input end (4A) when the The superposition level of the traveling wave and the reflected wave in (4A) is set as “D”, the first coefficient K 1 = C / D is calculated, and the first coefficient is added to the measurement waveform (12) of the voltage level detector (5). K 1
When the steady-state voltage level of the signal source (1) is set to “V”, the approximate waveform (13) is calculated by multiplying by, and the first observation time “t” at which the voltage level of the approximate waveform (13) becomes ¼V 31 ”and the voltage level of the approximate waveform (13) is 3 / 4V
The second observation time “t 32 ” is obtained, and the measurement error of the transmission delay time of the transmission line due to the mismatch is corrected by the calculation formula “(t 32 −t 31 ) / 2”. Approximation Method for Measuring Propagation Delay Time of Transmission Line.
波形(12)の電圧レベルが１／４Ｖ×Ｋ2 になる第３の観
測時間「ｔ41」と、測定波形(12)の電圧レベルが３／４
Ｖ×Ｋ2 になる第４の観測時間「ｔ42」を求め、「（ｔ
42−ｔ41）／２」からなる計算式で前記不整合による伝
送線路の伝搬遅延時間の測定誤差を補正することを特徴
とする請求項１記載の伝送線路の伝搬遅延時間の測定近
似方法。2. A second coefficient K 2 = D / C is calculated, and a third observation time “t 41 ” when the voltage level of the measurement waveform (12) becomes 1/4 V × K 2 and the measurement waveform ( 12) voltage level is 3/4
The fourth observation time “t 42 ”, which is V × K 2 , is calculated, and “(t
42 -t 41) / 2 measured approximation method of the propagation delay time of the transmission line of claim 1, wherein in formula consisting of "and corrects the measurement error of the propagation delay time of the transmission line by the mismatch.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6085628A JPH07270502A (en) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | Measurement approximation method of propagation delay time of transmission line |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6085628A JPH07270502A (en) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | Measurement approximation method of propagation delay time of transmission line |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07270502A true JPH07270502A (en) | 1995-10-20 |
Family
ID=13864106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6085628A Pending JPH07270502A (en) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | Measurement approximation method of propagation delay time of transmission line |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07270502A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6037780A (en) * | 1996-07-22 | 2000-03-14 | Ando Electric Co., Ltd | Device for measuring transmission delay time in a transmission cable |
| JP2005227093A (en) * | 2004-02-12 | 2005-08-25 | Hanwa Denshi Kogyo Kk | Waveform observation device |
| CN106646129A (en) * | 2016-12-14 | 2017-05-10 | 华南理工大学 | Transient traveling wave time domain calculating method of same-tower double-circuit DC power transmission line |
| CN112789507A (en) * | 2018-12-20 | 2021-05-11 | 爱德万测试公司 | Apparatus and method for testing a device under test |
-
1994
- 1994-03-31 JP JP6085628A patent/JPH07270502A/en active Pending
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| JP4707957B2 (en) * | 2004-02-12 | 2011-06-22 | 阪和電子工業株式会社 | Waveform observation device |
| CN106646129A (en) * | 2016-12-14 | 2017-05-10 | 华南理工大学 | Transient traveling wave time domain calculating method of same-tower double-circuit DC power transmission line |
| CN106646129B (en) * | 2016-12-14 | 2019-05-14 | 华南理工大学 | A kind of transient state travelling wave time-domain calculation method of common-tower double-return DC power transmission line |
| CN112789507A (en) * | 2018-12-20 | 2021-05-11 | 爱德万测试公司 | Apparatus and method for testing a device under test |
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