[发明专利]一种基于TDR技术的电路板短路点测量设备及方法

权利要求书

1.一种基于TDR技术的电路板短路点测量设备，其特征在于它包括运算单元、阶跃信号发生器、反射信号采集器、探头和显示器；其中，所述探头与PCB板呈双向连接；所述探头的输入端接收阶跃信号发生器发出的信号，其输出端将反射信号发送给反射信号采集器；所述运算单元分别与阶跃信号发生器和反射信号采集器呈双向连接；所述显示器的输入端与运算单元连接。

2.根据权利要求1所述一种基于TDR技术的电路板短路点测量设备，其特征在于所述阶跃信号发生器用于产生电压幅值为3.3V的阶跃信号；所述跃信号发生器的输出阻抗为50Ω。

3.根据权利要求2所述一种基于TDR技术的电路板短路点测量设备，其特征在于所述阶跃信号发生器由开关器件和驱动器构成；所述开关器件是西门子公司的BUZ50A型VMOS场效应管作为脉冲的开关器件；所述驱动器是74HC123单稳态触发器驱动场效应管的开关。

4.根据权利要求1所述一种基于TDR技术的电路板短路点测量设备，其特征在于所述反射信号采集器是包含采样-保持电路的反射信号采集器。

5.根据权利要求4所述一种基于TDR技术的电路板短路点测量设备，其特征在于所述反射信号采集器是由FPGA芯片和模拟量采集芯片构成；其中，所述FPGA芯片是核心器件，是Xilinx公司生产的Kintex-7系列FPGA芯片XC7K325T-3，其最高速率可达741MHz；所述高速FPGA芯片XC7K325T-3内部有定时器；所述模拟量采集芯片是1GSPS采样率的ADS5400-SP模拟量采集芯片。

6.根据权利要求1所述一种基于TDR技术的电路板短路点测量设备，其特征在于所述显示器显示阶跃信号发生器产生的阶跃波形、通过探头采集到的反射波的波形以及通过对反射波反射时间的计量计算出的短路点与测量点之间的距离。

7.根据权利要求6所述一种基于TDR技术的电路板短路点测量设备，其特征在于所述显示器是带LVDS接口的液晶屏；所述液晶屏与FPGA芯片通过LVDS接口连接，对液晶屏进行驱动。

8.一种基于TDR技术的电路板短路点测量方法，其特征在于它包括以下步骤：

①首先使用探头测量短路电路板板边的电源信号点，通过设备读取短路点与测量点之间的距离；

②根据读取的距离值，将测量距离值较大的点向测量距离较小的点靠近；再次读取设备中短路点与测量点的测量距离；

③反复重复如上的测量方法，直到设备得到的测量距离无法再缩小；

④根据最终的测量点划定短路范围，范围内的元器件即为短路器件。