DIN EN 60512-25-7-2005 Connectors for electronic equipment - Tests and measurements - Part 25-7 Test 25g - Impedance reflection coefficient and standing voltage wave ratio (VSWR) (.pdf

1、Dezember 2005DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 16DIN Deutsches Institut f r Normung e.V. Jede Art der Vervielf ltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut f r Normung e. V., Berlin, gestattet.I

2、CS 31.220.10GQj 9657599www.din.deXDIN EN 60512-25-7Steckverbinder f r elektronische Einrichtungen Mess und Pr fverfahren Teil 257: Pr fung 25g Impedanz, Reflexionskoeffizient und Spannungsstehwellenverh ltnis (IEC 60512257:2004);Deutsche Fassung EN 60512257:2005Connectors for electronic equipment Te

3、sts and measurements Part 257: Test 25g Impedance, reflection coefficient and standing voltage wave ratio (VSWR) (IEC 60512257:2004);German version EN 60512257:2005Connecteurs pour quipements lectroniques Essais et mesures Partie 257: Essai 25g Impdance, coefficient de rflexion et rapport d ondes st

4、ationnaires en tension (VSWR) (CEI 60512257:2004);Version allemande EN 60512257:2005Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 34 SeitenB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CCBB7EE8CD9NormCD - Stand 2005-12DIN EN 60512-25-7:2005-12 2 Beginn der Gltigkeit Di

5、e von CENELEC am 2005-03-01 angenommene EN 60512-25-7 gilt als Norm ab 2005-12-01. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN IEC 60512-25-7:2002-09. Fr die vorliegende Norm ist das nationale Arbeitsgremium K 651 Steckverbinder“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Info

6、rmationstechnik im DIN und VDE zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom SC 48B Connectors“ erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem auf der IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch“ mit den Daten zu dieser Publikation angegebenen Datum (main

7、tenance result date) unverndert bleiben soll. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publi-kation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CCBB7EE8CD9NormCD - Stand 2005-12EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDA

8、RD NORME EUROPENNE EN 60512-25-7 Mrz 2005 ICS 31.220.10 Deutsche Fassung Steckverbinder fr elektronische Einrichtungen Mess- und Prfverfahren Teil 25-7: Prfung 25g Impedanz, Reflexionskoeffizient und Spannungsstehwellenverhltnis (IEC 60512-25-7:2004) Connectors for electronic equipment Tests and mea

9、surements Part 25-7: Test 25g Impedance, reflection coefficient and standing voltage wave ratio (VSWR) (IEC 60512-25-7:2004) Connecteurs pour quipements lectroniques Essais et mesures Partie 25-7: Essai 25g Impdance, coefficient de rflexion et rapport dondes stationnaires en tension (VSWR) (CEI 6051

10、2-25-7:2004) Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2005-03-01 angenommen. Die CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist

11、. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in ein

12、er anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Zentralsekretariat mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von

13、Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigt

14、en Knigreich und Zypern. CENELEC Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung European Committee for Electrotechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique Zentralsekretariat: rue de Stassart 35, B-1050 Brssel 2005 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher F

15、orm und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 60512-25-7:2005 D B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CCBB7EE8CD9NormCD - Stand 2005-12EN 60512-25-7:2005 2 Vorwort Der Text des Schriftstcks 48B/1479/FDIS, zuknftige 1. Ausgabe von IEC 60512-25-7, ausgea

16、rbeitet von dem SC 48B Connectors“ des IEC/TC 48 Electromechanical components and mechanical structures for electronic equipment“, wurde der IEC-CENELEC Parallelen Abstimmung unterworfen und von CENELEC am 2005-03-01 als EN 60512-25-7 angenommen. Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum,

17、 zu dem die EN auf nationaler Ebene durch Verffentlichung einer identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden muss (dop): 2005-12-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die der EN entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2008-03-01 Anerkennungsnotiz Der Text der In

18、ternationalen Norm IEC 60512-25-7:2004 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung als Europische Norm angenommen. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CCBB7EE8CD9NormCD - Stand 2005-12EN 60512-25-7:2005 3 Inhalt Seite Vorwort 2 1 Anwendungsbereich und Zweck. 5 2 Begriffe . 5 3 Prfmittel. 6 3.1 Prfein

19、richtungen 6 3.2 Prfaufbau 7 4 Prfling 8 4.1 Beschreibung 8 5 Prfverfahren 9 5.1 Zeitbereich 9 5.2 Frequenzbereich. 10 6 Angaben, die die Bauartspezifikation festlegt. 11 7 Prfdokumentation 12 Anhang A (normativ) Anstiegszeit des Messsystems 13 Anhang B (informativ) Bestimmung des nahen und des fern

20、en Endes des Prflings . 16 Anhang C (informativ) Kalibriernormale und Referenzleiterzge der Prfleiterplatte 17 C.1 Kalibriernormale 17 C.2 Referenzleiterzge der Prfleiterplatte . 17 C.2.1 Zeitbereich 18 C.2.2 Frequenzbereich. 19 Anhang D (informativ) Interpretation von TDR-Impedanzkurven. 21 D.1 Bei

21、spiel einer TDR-Schreibspur . 21 D.2 Auswirkungen der Anwendung vernderlicher Anstiegszeiten. 22 Anhang E (informativ) Elektrische Abschlsse 23 Anhang F (informativ) Praktische Regeln fr vernderliche Anstiegszeiten 25 Anhang G (informativ) Erluterungen zum Layoutentwurf von Leiterplatten fr elektron

22、ische Messungen . 26 Anhang H (informativ) Hardware zur Einkopplung des Prfsignals. 30 H.1 Halbstarres Koaxialkabel 30 H.1.1 Vorteile 30 H.1.2 Nachteile. 30 H.2 Handgefhrte Sonden. 30 H.2.1 Vorteile 30 H.2.2 Nachteile. 30 H.3 Mikrosonden . 30 H.3.1 Vorteile 30 H.3.2 Nachteile. 31 H.4 Oberflchenmonta

23、ge (SMA) (auf der Leiterplatte) 31 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CCBB7EE8CD9NormCD - Stand 2005-12EN 60512-25-7:2005 4 Seite H.4.1 Durchkontaktierung. 31 H.4.2 Einkopplung an den Enden. 31 H.5 Sonstige Koaxialstecker 32 H.5.1 SMB (Anmerkung: gewhnlich 75 , nicht 50 ) . 32 H.5.2 MMCX. 32 H.5.3 B

24、NC (aufgrund begrenzter Bandbreite nicht fr die Anwendung ber 500 MHz empfohlen) . 32 H.6 Prfkabel. 32 H.6.1 Halbstarre Kabel . 32 H.6.2 Flexible Kabel . 32 H.7 Symmetrieglieder und andere Einrichtungen fr differentielle Messungen. 32 Bild A.1 Beispiel fr Messpunkte fr die Messung der Anstiegszeit 1

25、3 Bild A.2 Beispiel fr eine TDR-Ausgabe; zwei Kurven (verschiedene Anstiegszeiten) und Anfangs- und Endpunkte des Prflings 14 Bild A.3 Beispiel fr die Ausgabe eines Analysators, grafische Darstellung der Impedanz in Abhngigkeit von der logarithmischen Frequenz 15 Bild C.1 Typischer Prfaufbau fr eine

26、 Mutterleiterplatte. 18 Bild C.2 Typischer Prfaufbau fr eine Tochterleiterplatte. 18 Bild C.3 Beispiel fr einen Referenzleiterzug des nahen Endes 20 Bild D.1 Beispiel fr ein Impedanzprofil eines Steckers bei einer Anstiegszeit des Messsystems von 35 ps 21 Bild D.2 Beispiel fr Impedanzprofile eines K

27、abels mit Anstiegszeiten von 35 ps und 1 ns 22 Bild E.1 Unsymmetrische Abschlsse 23 Bild E.2 Differentielle (symmetrische) Abschlsse. 24 Bild G.1 Geometrie von Mikrostreifenleiter (a) und Streifenleiter (b) . 26 Bild G.2 Geometrie mit vergrabenem Mikrostreifenleiter . 27 Tabelle 1 Weitere Anstiegsze

28、iten des Messsystems (mit Prfaufbau und Filterung) 9 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CCBB7EE8CD9NormCD - Stand 2005-12EN 60512-25-7:2005 5 1 Anwendungsbereich und Zweck Dieser Teil der IEC 60512 gilt fr elektrische Steckverbinder, konfektionierte Kabel oder Verbindungs-systeme, die zum Anwendungs

29、bereich des IEC/TC 48 gehren. Diese Norm beschreibt Prfverfahren zur Messung von Impedanz, Reflexionskoeffizient und Spannungssteh-wellenverhltnis im Zeit- und Frequenzbereich. ANMERKUNG Diese Prfverfahren wurden fr Prfspezialisten erarbeitet, die umfangreiche Kenntnisse auf dem Gebiet der Elektroni

30、k besitzen und fr die Anwendung der betreffenden Einrichtung ausgebildet sind. Da die Messwerte stark durch den Prfaufbau und die Einrichtung beeinflusst werden, knnen diese Verfahren nicht alle Mglichkeiten beschreiben. Die wichtigsten Einrichtungshersteller liefern Anwendungshinweise mit einer gen

31、auen technischen Beschreibung fr eine optimale Nutzung ihrer Einrichtungen. Fr das Verstndnis des Prfspezialisten ist es unbedingt erforderlich, dass das Referenzdokument die notwendigen Beschreibungen und Skizzen dafr enthlt, wie die geforderten Messungen aufzubauen und durchzufhren sind. 2 Begriff

32、e Fr dieses Dokument gelten die folgenden Begriffe und Definitionen. 2.1 Anstiegszeit des Messsystems Anstiegszeit, die im verdrahteten Prfaufbau mit Filterung (oder Normalisierung), jedoch ohne den Prfling gemessen wird. Die Anstiegszeit wird blicherweise zwischen 10 % und 90 % der Signalamplitude

33、gemessen 2.2 umgebungsbedingte Impedanz am Prfling Impedanz des Prfaufbaus an den Signalanschlssen des Prflings. Diese Impedanz setzt sich zusammen aus den Anteilen der bertragungsleitungen, Abschlusswiderstnden, angeschlossene Empfnger oder Signalquellen und Parasitrimpedanzen des Prfaufbaus 2.3 Re

34、flexionskoeffizient Verhltnis der reflektierten zur einfallenden Spannung an einem vorgegebenen Punkt. Der Reflexions-koeffizient wird berechnet durch L0reflected11incident L 0ZZVSVZZ= = =+Dabei ist ZLdie Impedanz des Prfaufbaus oder des Prflings und Z0ist die umgebungsbedingte Impedanz am Prfling.

35、ANMERKUNG Das fr den Reflexionskoeffizient blicherweise benutzte Symbol im Zeitbereich ist rho ( ), whrend Gamma () fr Messungen im Frequenzbereich benutzt wird. 2.4 Impedanz Gesamtwiderstand, den ein Stromkreis dem Wechselstromfluss bei einer bestimmten Frequenz entgegensetzt. Die Impedanz setzt si

36、ch aus dem Wirkwiderstand (R) und dem Blindwiderstand (X) gemessen in Ohm () zusammen. Die Gleichung fr die Impedanz als Funktion des S-Parameters ist: j1100111 (1 )1(1SZZ R XZS+ +=+=B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CCBB7EE8CD9NormCD - Stand 2005-12EN 60512-25-7:2005 6 2.5 Spannungsstehwellenverhl

37、tnis VSWR (eng.: voltage standing wave ratio) Verhltnis des grten Betrags der Spannung auf einer Leitung zum kleinsten Betrag an einem vorgegebenen Punkt. VSWR kann durch folgende Gleichungen ausgedrckt werden: VVVVVV+=max inc reflmin inc reflVSWR ()()+=11VSWR 2.6 Streuparameter (p-Parameter), p11Re

38、flexionskoeffizient am Eingang der zu prfenden Einrichtung, der als Verhltnis der reflektierten Spannung zur einfallenden Spannung definiert wird 2.7 Abschluss (elektronische Anwendung) an das Ende einer bertragungsleitung angeschlossene Impedanz, die blicherweise die reflektierte Energie auf der Le

39、itung verringert 2.8 Sprungamplitude Spannungsdifferenz zwischen dem Pegel von 0 % und 100 %, wobei berschwingen und Unterschwingen vernachlssigt wird 3 Prfmittel Entsprechungen zwischen Messungen im Zeit- und im Frequenzbereich sind vorsichtig aufzustellen. Das Verhltnis zwischen den beiden Bereich

40、en ist komplex und die Bandbreite von (0,35/Anstiegszeit) sollte nicht ohne weitere Berechnungen und Voraussetzungen angewendet werden. 3.1 Prfeinrichtungen 3.1.1 Zeitbereich 3.1.1.1 Es wird ein zeitauflsendes Reflektormeter (eng.: Time Domain Reflectometer, TDR) bevorzugt, wobei die Messgenauigkeit

41、 mit einer Sprungfunktion verbessert wird, obwohl auch ein Oszilloskop und ein Impulsgenerator verwendet werden drfen. Es darf ein Netzwerkanalysator mit Software fr schnelle Fourier-transformation (eng.: Fast Fourier Transform, FFT) benutzt werden. ANMERKUNG Der Prfspezialist sollte die Einschrnkun

42、gen aller von einem Messgert ausgefhrten mathematischen Operationen (z. B. FFT) kennen. 3.1.1.2 Vernderliche Anstiegszeit Falls gefordert, sollten Mittel zur Vernderung der Anstiegszeit des Signals zur Verfgung stehen. Diese drfen in die Prfeinrichtung selbst integriert sein oder mglicherweise in ei

43、ner zustzlichen Filterung oder Software bestehen. ANMERKUNG Der Prfspezialist sollte die Einschrnkungen aller von einem Messgert oder einer Software ausge-fhrten mathematischen Operationen (z. B. Normalisierung oder Filterung) kennen. 3.1.1.3 Differentielle Messungen Die Prfeinrichtung muss differen

44、tielle Messungen direkt ausfhren knnen oder es sind Manahmen zur Be-rechnung der Impedanz aus mehreren Messungen von unsymmetrischen bertragungen vorzusehen. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CCBB7EE8CD9NormCD - Stand 2005-12EN 60512-25-7:2005 7 3.1.2 Frequenzbereich 3.1.2.1 Es muss ein Vektornetzw

45、erkanalysator oder ein Impedanzanalysator verwendet werden. ANMERKUNG 1 Der Prfspezialist sollte die Frequenzbeschrnkungen des Prfaufbaus kennen. ANMERKUNG 2 Der Prfspezialist sollte die Einschrnkungen aller durchgefhrten mathematischen Funktionen (z. B. Normalisierung, inverse FFT oder Softwarefilt

46、erung) kennen. 3.1.2.2 Differentielle Messungen Fr differentielle Messungen drfen ein Netzwerkanalysator und Symmetrieglieder benutzt werden. ANMERKUNG Der Prfspezialist sollte die elektrischen Kennwerte der Symmetrieglieder kennen, die Teil des Prfauf-baus sind und die Messung wesentlich beeinfluss

47、en knnen. 3.2 Prfaufbau Der Prfaufbau sollte gengend Messungen am gesamten Prfling ermglichen, so dass Abweichungen in Geometrie, Werkstoffen, bertragungspfaden usw. festgestellt werden knnen und ein reprsentativer Querschnitt der Leistungsfhigkeit des Prflings entstehen kann. ANMERKUNG Geometrie un

48、d Werkstoffe des Prfaufbaus beeinflussen aufgrund von parasitren Impedanzen die Messungen. Gewhnlich schreibt die vorgesehene Nutzung des Produkts den sinnvollsten Prfaufbau vor. 3.2.1 Umgebungsbedingte Impedanz am Prfling Wenn es im Referenzdokument nicht anders festgelegt ist, muss die umgebungsbedingte Impedanz am Prfling an die Impedanz der Prfeinrichtung angepasst werden. Das sind blicherweise 50 fr Einleiter-messungen und 100 fr differentielle Messungen. 3.2.2 Abschlsse Bei der Verwendung von Abschlusswiderstnden sollten die parasitren Blindwiderstnde der Anschlsse ber dem Berei