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Polar Instruments Ltd. Garenne Park Rue de la Cache St. Sampson's Guernsey Channel Islands England GY2 4AF Fax: +44 481 52476 Vertrieb und Service: Polar Instruments A - 1150 Wien, Schweglerstraße 45 / 4 Tel.:(+43)-1-98 54 680 Fax: DW 20...
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Copyright deutsche Übersetzung: Polar Instruments, Wien 1994 Microsoft und MS-DOS sind eingetragene Namen der Microsoft Corporation. IBM ist das eingetragene Warenzeichen der International Business Machines Corporation.
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CITS100 CONTROLLED IMPEDANCE TEST SYSTEM BEDIENERHANDBUCH GARANTIE POLAR Instruments Ltd. sowie der autorisierte Vertreter gewähren für dieses Gerät eine Garantie für die Dauer eines Jahres. POLAR Instruments Ltd. sowie der autorisierte Vertreter behalten sich vor, das Gerät zu reparieren oder zu ersetzen, falls Material- oder Verarbeitungsmängel die Ursache eines Defekt sind.
Geräts könnte zu einer Gefährdung von Personen führen. VORSICHTSMASSNAHMEN Elektrische Isolierung Das CITS100 legt ein elektrisches Testsignal an das Meßobjekt. Stellen Sie sicher, daß das Meßobjekt an keine Fremdstromversorgung angeschlossen ist. Eine externe Stromversorgung könnte den Tester beschädigen.
CITS100 BEDIENERHANDBUCH NETZANSCHLUSS Das Gerät wurde für den Betrieb an 100 - 130 Volt oder 200 - 250 Volt mit 50 oder 60 Hz Netzwechselspannung mit Schutzleiter ausgelegt. Prüfen Sie vor dem Einschalten des Geräts, ob die eingestellte Netzspannung korrekt ist.
Ein Überblick der Anwendungsbereiche des Polar CITS100. Beschrieben wird das Funktionsprinzip, die Steckverbinder bzw. die Rückwand. EINRICHTEN DES SYSTEMS Anschluß des CITS100 an die Netzversorgung, Softwareinstallation und Vorbereitungen für den Betrieb. Einstellung der seriellen Schnittstellen und Installation des Druckertreiberprogramms. ERSTE SCHRITTE Einführung in die grundsätzliche Bedienung des...
Systemanforderungen .................. 2-1 Auspacken ....................2-1 Anschluß an die Netzversorgung ..............2-2 Installation des CITS100-Programms............2-3 Anschluß des Computers an den CITS100 ..........2-4 Starten des Programms ................2-5 Systemkonfiguration..................2-6 Spezifizieren eines Benutzernamens ............2-6 Spezifizieren eines Paßwortes ..............2-7 Einrichten der seriellen Schnittstelle.............
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CITS100 BEDIENERHANDBUCH ABSCHNITT 4 - BETRIEB BETRIEB ..................... 4-1 Testen von Leiterplatten................4-1 Setup......................4-2 Test ......................4-2 Print ......................4-3 Board ID ....................... 4-3 Record......................4-4 View ......................4-5 Overlay......................4-6 Log mode ..................... 4-7 Quit ......................4-7 Allgemeine Hinweise zum Test von Leiterplatten ......... 4-8 ABSCHNITT 5 - DER TESTDATEI-EDITOR DER TESTDATEI-EDITOR..............
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CITS100 BEDIENERHANDBUCH ABSCHNITT 6 - DATEIVERWALTUNG DATEIVERWALTUNG ................. 6-1 Laufwerke und Verzeichnisse ..............6-1 Erzeugen von Unterverzeichnissen.............. 6-2 Löschen von Dateien und Verzeichnissen ........... 6-2 Sicherheitskopien von Testdateien............... 6-2 ABSCHNITT 7 - FEHLERMELDUNGEN FEHLERMELDUNGEN ................7-1 ABSCHNITT 8 - WARTUNG UND FEHLERSUCHE Einstellen der korrekten Netzspannung............
Wie oben erkennbar, ist das Testsystem CITS100 ein computergesteuertes Meßsystem, das Steuerprogramm läuft auf einem IBM-kompatiblen AT-PC. Die Verbindung zwischen dem CITS100 und den zu testenden Platinen erfolgt mit einem speziellen Tastkopf (in der Folge Microstrip Probe genannt) und dem zugehörigen Verbindungskabel.
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• Ergebniskurvenüberlagerung für schnellen Ergebnisvergleich • Einsatzorientierte Spezialtastköpfe (Microstrip probes) zu einfachen Testobjekt-Kontaktierung Die Bedienung des CITS100 ist ausschließlich über die Tastatur und/oder die Maus des angeschlossenen Steuerrechners möglich. Alle Testergebnisse werden am Bildschirm des Rechners als Kurven oder in statistischer...
EINFÜHRUNG WELLENWIDERSTAND Der stetige Geschwindigkeitszuwachs elektronischer Bauelemente bringt mit sich, daß die Abmessungen der Leiterbahnen, welche die immer schneller werdenden Signale übertragen müssen, mehr und mehr ins Gewicht fallen. Bei hohen Frequenzen und Taktraten modernen Schaltungen müssen Kabel und Leiterbahnen zunehmend als Übertragungsleitungen angesehen werden. Im Falle von Leiterbahnen auf Platinen ist der Serienwiderstand bzw.
CITS100 BEDIENERHANDBUCH TDR-GRUNDLAGEN Das CITS100-System verwendet für die Messungen das Prinzip der Time Domain Reflectometry (TDR). Time Domain Reflectometry Ein Time Domain Reflectometer ist eine spezielle Art Oszilloskop. Ein "normales" Oszilloskop mißt Spannungsänderungen über einer Zeitperiode und zeigt diese als Kurve am Schirm.
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EINFÜHRUNG Ist das Ausgangssignal wie beim CITS100 ein sprunghaftes Signal, dann kann der Wellenwiderstand entlang des Kabels oder der Leiterbahn aus der Größe der Reflexionen berechnet werden. Das Diagramm unten zeigt eine typische TDR-Kurve: Abb. 1-4 TDR-Kurve, die Spannungsstufen zeigen Impedanzänderungen Wenn sich die stufenförmige Welle im Kabel hinunter fortpflanzt, so bewirkt jede Erhöhung...
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CITS100 BEDIENERHANDBUCH Die Anzeige des CITS100 wurde so ausgelegt, daß direkt eine Impedanzkurve über einer angegebenen Länge der Leiterbahn angezeigt wird. Der Anwender kann sehr einfach die Testparameter für ein Meßobjekt mit dem implementierten Testdatei-Editor erstellen. Mit Hilfe des CITS100 ist somit die Impedanzcharakteristik einer zu testenden Platine auf einen Blick ersichtlich.
Das Meßinstrument wird in einer robusten Transportverpackung ausgeliefert. Öffnen Sie die Verpackung vorsichtig und nehmen Sie Meßgerät samt Zubehör heraus. Sollte das Gerät auf irgend eine Weise beschädigt sein, benachrichtigen Sie bitte den lokalen Polar- Vertriebspartner. Heben Sie nach Möglichkeit die Verpackung für zukünftige Verwendung auf.
CITS100 BEDIENERHANDBUCH Hinweis: Wurde das Gerät in kalter Umgebung transportiert oder gelagert, so sollten Sie mit dem Einschalten einige Zeit warten, bis das Gerät die neue Umgebungstemperatur erreicht hat. Anschluß an die Netzversorgung Werfen Sie einen Blick auf das Spannungsschild auf der Geräterückseite, um sicherzustellen, daß...
<Enter> ein. Das CITS100-Installationsprogramm fordert Sie nun zu Eingabe des Laufwerksbuchstaben (A: oder B:) an, in dem sich die Diskette mit dem CITS100- Programm befindet. Laufwerk A: ist der Standardwert - bestätigen Sie mit <Enter>, wenn sich die Diskette tatsächlich in Laufwerk A: befindet, oder geben Sie davor den passenden Laufwerksbuchstaben an.
Wenn am PC eine seriell Maus angeschlossen ist, so belegt diese normalerweise die seriellen Ports COM1 oder COM2 - verbinden Sie den CITS100 mit der freien Schnittstelle (verwenden Sie, wenn nötig, einen Umsetzer von 9-pol. auf 25-pol.). Stecken Sie den Fußschalter in die dafür vorgesehene Klinkenbuchse auf der Geräterückwand des CITS100.
Um das Programm zu starten, überprüfen Sie, ob Sie sich auf Laufwerk C: befinden (am Schirm ist als letzte Zeile C:\> zu sehen), und geben Sie CITS100 ein, Bestätigung mit <Enter>. Nach einigen Sekunden erscheint der CITS-Hauptschirm am Bildschirm: Abb. 2-1 Der CITS100 Hauptschirm...
Ausdruck bzw. die Angabe der seriellen Schnittstelle, über die der Computer mit dem CITS100 kommuniziert. Die Funktionen des CITS100 selbst werden über die zugehörigen Schaltflächen gesteuert. Diese Schaltflächen können entweder mit der Maus angeklickt werden, oder durch Drücken des unterstrichenen Buchstabens (Hot key) auf der PC-Tastatur betätigt werden.
PC mit dem CITS100 kommuniziert. Üblicherweise ist die Maus, so vorhanden, an der Schnittstelle COM1 angeschlossen. Das CITS100 müßte in diesem Fall auf einer anderen freien Schnittstelle angeschlossen werden. Das CITS100-Steuerprogramm unterstützt die Schnittstellen COM1 bis COM4; Drücken der Leertaste (Spacebar) wechselt zyklisch durch den Bereich der möglichen...
Sind alle Optionen eingestellt, drücken Sie <Enter> oder die Schaltfläche OK, um die Optionen zu bestätigen. Das CITS100 zeigt eine Warnung am Schirm, daß die Datei AUTOEXEC.BAT modifiziert wird, sofern Sie eine Druckerinstallation vorgenommen haben - drücken Sie OK, um die Installation zu bestätigen.
Testdateien zu verwenden, um möglichst rasch mit dem Gerät vertraut zu werden und gleichzeitig die korrekte Funktion des Testsystems zu überprüfen. Schalten Sie den CITS100 und den PC ein und starten Sie das CITS100-Programm. Drücken Sie im Startfenster die Schaltfläche OK - der Hauptschirm erscheint, im Status- Feld erscheint die Meldung Ready.
CITS100 BEDIENERHANDBUCH Testen des Prüfcoupons Um eine Leiterplatte zu testen ist es notwendig, die passende Testdatei für das Testobjekt auszuwählen. Diese Datei enthält die Nennimpedanz, die Testtoleranz und die Längenangaben zur Bestimmung des Testlängenbereichs.. In diesem Abschnitt werden wir uns auf Messungen mit dem beiliegenden Testcoupon beschränken.
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Das System benötigt einige Sekunden zur Kalibrierung und zur Testvorbereitung. Ist das Setup fertig, erscheint im Feld Status die Meldung Ready for testing. Abb. 3-3 Das CITS100 Testfenster Beachten Sie, daß dem Diagramm zusätzlich eine Skala zugefügt wurde, die rot schraffierten Flächen zeigen den Bereich an, in welchem der Impedanztest durchgeführt...
Das CITS100 zeichnet nun die Impedanz der gemessenen Leiterbahn. Abb. 3-4 Impedanzkurve der 50Ω-Leiterbahn innerhalb der Limits Das CITS100 zeichnet die Impedanzkurve der Leiterbahn über den Testprogramm-Limits. (Wurde die Meldung FAIL ausgegeben, überprüfen Sie die richtige Polung zwischen Prüfspitze und Coupon bzw. die korrekte Kontaktierung der Spitzen auf den Lötaugen der...
ERSTE SCHRITTE Anzeige der Impedanz-Statistikdaten Das Programm bietet außerdem Anzeigen über die minimale, maximale bzw. mittlere Impedanz, sowie Normalabweichung über der getesteten Länge in einem Fenster innerhalb des Diagramms. Die statistische Anzeige kann durch Drücken der Leertaste auf der Tastatur bzw. durch Klicken innerhalb des Testfensters ein- und ausgeschaltet werden.
BETRIEB ABSCHNITT 4 BETRIEB Testen von Leiterplatten Die Vorgangsweise von Leiterplattentests ist ähnlich der im vorigen Abschnitt beschriebener Vorgangsweise mit dem Testcoupon: • Auswahl einer Testdatei (sofern schon eine existiert) mittels Setup (oder Erstellen einer neuen Testdatei mit den erforderlichen Parametern - siehe Abschnitt 5 - Testdatei- Editor) •...
Toleranzwerte liegt. Ist dies der Fall, so erscheint die abschließende Meldung PASS. Abb. 4-2 Schirm mit der Meldung PASS Kreuzt die gezeichnete Kurve einen der beiden schraffierten Bereiche, so meldet das CITS100 das Meßergebnis mit einem Piep und der Meldung FAIL als fehlerhaft.
BETRIEB Print Bevor Sie mit dem Ausdruck der Meßergebnisse beginnen, überprüfen Sie, ob das System mit der korrekten Druckertype eingerichtet wurde (siehe Abschnitt 2 - Einrichten des Systems). Wählen Sie die Funktion Print, um die gezeigten Meßergebnisse auf dem Drucker auszugeben.
CITS100 BEDIENERHANDBUCH Record Mit der Funktion Record können die aktuellen Testergebnisse gespeichert werden. Sollen die Ergebnisse als neue Datei gespeichert werden, so tippen Sie einen neuen Dateinamen in das Feld File Selected ein und bestätigen Sie mit OK. (siehe auch Abschnitt 5 - Testdatei-Editor - für das Benennen von Dateien) Abb.
BETRIEB View Auf der Festplatte gespeicherte Kurven können geladen und mit der Funktion View angezeigt werden. Wählen Sie View - die Liste der bereits gespeicherten Kurven wird angezeigt. Markieren Sie mit der Maus oder den Cursortasten eine Datei, und bestätigen Sie mit OK. Die aufgezeichnete Kurve und die statistischen Daten werden angezeigt.
überlagert. Eine nochmalige Auswahl von Overlay wählt diese Funktion wieder ab. Abb. 4-5 Überlagerte Meßkurven in der Betriebsart Overlay Drücken Sie die Schaltfläche Overlay - das CITS100-Statusfenster zeigt Test results overlay on. Testen Sie die Platine(n) wie vorher besprochen - die einzelnen Ergebniskurven überlagern die vorigen Kurven, bis die Funktion Overlay durch nochmaliges Drücken der...
Führen Sie den nächsten Test durch und drücken Sie Add, um die Testergebnisse aufzuzeichnen. Drücken Sie die Schaltfläche Delete, um das letzte Ergebnis zu löschen. Das Drücken der Schaltfläche Clear löscht alle Testergebnisse von der Logdatei. Quit Mit Quit verlassen Sie das CITS100-Programm und kehren zum Betriebssystem zurück.
Impedanzabweichungen über der Länge bzw. bei den Steckverbindern am Ende. Ein 50Ω-Präzisionskabel mit der Genauigkeit von ±1% wird mit dem CITS100 mitgeliefert. Die interne Referenz für den CITS100 wird im Werk gemessen und mit einer hoch- genauen Referenz kalibriert. Diese Impedanzreferenzen sind mit einer Genauigkeit bis zu ±0,1% erhältlich.
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BETRIEB (ii) Verwenden Sie eine 75Ω-Prüfspitze, so daß der Impedanzsprung zwischen dem Anschlußkabel und der Prüfspitze stattfindet; der Übergang Prüfspitze- Leiterbahn sollte somit relativ flach sein. Verwendung von externen Referenzen bei kritischen Messungen Für maximale Genauigkeit empfiehlt sich eine Kalibrierung des Systems mit einer externen Referenzimpedanz nahe bei der zu testenden Leiterbahn.
DER TESTDATEI-EDITOR ABSCHNITT 5 DER TESTDATEI-EDITOR Für jede Platine, die getestet werden soll, sind einige Testparameter festzulegen. Jedes Parameterset wird in einer Testdatei gespeichert. Die zu definierenden Parameter enthalten den Wellenwiderstand, die Testtoleranz und den Längenbereich der Leiterbahn, der getestet werden soll. Erstellen von Testdateien Die für einen Leiterplattentest nötigen Testparameter können mit dem integrierten Testdatei-Editor erstellt oder geändert werden.
CITS100 BEDIENERHANDBUCH Der Testdatei-Editor ist ein schnelles und einfaches Mittel zum Erstellen oder Ändern der Testparameter. Abbildung 5-2 illustriert diagrammartig die in der Testdatei festzulegenden Parameter: Abb. 5-2 In einer Testdatei definierte Parameter Erstellen einer neuen Testdatei Der Testdatei-Editor wird aus dem Hauptschirm durch Anklicken der Schaltfläche Edit gestartet.
DER TESTDATEI-EDITOR Ändern der Testparameter Jeder Parameter ist in einem Feld abgelegt. Um einen Parameter zu ändern oder zu definieren, verwenden Sie die Cursortasten oder die Maus, um ein Feld auszuwählen; die Daten können im markierten Feld eingegeben oder gelöscht werden. Drücken Sie zu Bestätigung des Feldinhaltes <Enter>, und gehen Sie zum nächsten Feld.
Geschwindigkeit. Hohlleiter z.B. haben eine sehr hohe Wellenfortpflanzungs- geschwindigkeit (98 bis 99% Lichtgeschwindigkeit), sie erscheinen daher kürzer, als sie tatsächlich sind. Da jedoch der Zweck des CITS100 die Impedanzmessung ist, ist für die meisten Anwendungen die Genauigkeit der Längenangaben sekundär. Probe length Das Feld Probe length ist dazu vorgesehen, die verschiedenen Kabellängen zwischen...
Beachten Sie, daß der Wert von Test to größer als der von Test from sein muß. Calibrate on Der Parameter Calibrate on bestimmt, wann das CITS100 eine Kalibrierung durchführt. Das CITS100 führt vor einem Test eine Selbstkalibrierung durch. Die Testdatei erlaubt dem Anwender die Angabe, wie und wann eine Kalibrierung durchgeführt werden soll.
Kalibrierung auf die interne 50Ω-Referenzimpedanz. Dieser Parameter erlaubt die Verwendung einer externen Referenzimpedanz; der Parameter bestimmt die Entfernung vom CITS100, bei der das System eine externe Referenzimpedanz vorfinden muß, um sich selbst zu kalibrieren. Das System kann sich außerdem anstelle des Testcoupons auf eine Referenzimpedanz kalibrieren.
Nähere Information finden Sie im MS-DOS - Benutzerhandbuch. Klicken Sie mit der Maus auf das Fenster File Selected, und geben Sie den Dateinamen an - das CITS100-Programm fügt automatisch die Erweiterung .TST an den Dateinamen Speichern von Testdateien unter anderem Namen Anwender müssen höchstwahrscheinlich öfters Testdateien umbenennen oder ähnliche...
DATEIVERWALTUNG ABSCHNITT 6 DATEIVERWALTUNG Das CITS100-Programm enthält Dateiverwaltungsfunktionen, wie z.B. Ablegen (Erstellen einer Sicherungskopie) oder Löschen von Testdateien, Gruppierung verwandter Test- und Datendateien in Unterverzeichnisse, etc. Diese Funktionen sind bei Setup, View und Record zugänglich (wenn Test- oder Datendateien am Schirm gelistet sind).
Wählen Sie die Datei oder das Verzeichnis aus der Liste, und drücken Sie anschließend die Taste <Delete> (auf deutschen Tastaturen <Entf>) auf der Tastatur des Rechners. Das CITS100 gibt sofort eine Warnung aus. Bestätigen Sie mit OK, wenn Sie den gewählten Punkt wirklich löschen wollen (Anklicken der Schaltfläche Cancel oder der Druck der Taste <Esc>...
Meldung erscheint bei Setup, wenn keine Verbindung zwischen dem Steuerrechner und dem CITS existiert. "CRC error in wave data" Zeigt einen Datenfehler des CITS100 an. Überprüfen Sie die Verbindung zwischen dem CITS100 und dem PC und wiederholen Sie den Test. "Disk access error"...
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"Error in data file" Die Daten in der Testergebnisdatei sind fehlerhaft. "Error reading wave data" Zeigt an, daß der PC nicht alle Meßkurvendaten vom CITS100 empfangen konnte. Überprüfen Sie die serielle Verbindung zwischen dem PC und dem CITS100 und wiederholen Sie den Test.
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FEHLERMELDUNGEN "Mouse not found" Das CITS100 konnte keine Maus (Maustreiber) finden. Überprüfen Sie, ob die Maus angeschlossen bzw. ein geeigneter Maustreiber installiert ist. "No test data to record" Es sind keine Testergebnisse vorhanden, die gespeichert werden könnten. Führen Sie einen Test durch, bevor Sie RECORD wählen.
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"SETUP instrument before testing" Der Anwender kann erst einen Testdurchlauf starten, wenn eine Testdatei ausgewählt wurde, die die erforderlichen Systemparameter setzt. "Testing disabled - contact Polar" Überprüfen Sie, ob sie das richtige Programm gestartet haben. "There is nothing to print"...
WARTUNG UND FEHLERSUCHE ABSCHNITT 8 WARTUNG UND FEHLERSUCHE Dieses Meßsystem sollte nur durch qualifiziertes Personal gewartet werden ! Achtung: Wenn das Gerät an die Netzversorgung angeschlossen ist, können Teile im Geräteinneren gefährliche Spannungen führen. Entfernen Sie immer die Netzverbindung, bevor Sie den Deckel abnehmen. Höhere Spannungen können infolge geladener Kondensatoren bis 2 Minuten nach Abstecken der Netzversorgung vorhanden sein ! Einstellen der korrekten Netzspannung Stellen Sie sicher, daß...
Überprüfen Sie, ob CITS100 eingeschaltet kationsfehler Überprüfen Sie, ob grüne BUSY-LED beim Einschalten einige Sekunden leuchtet und dann ausgeht. Geht sie nicht aus, liegt ein Fehler im CITS100 vor; wenden Sie sich an Ihren Polar- Händler iii. Überprüfen Sie die Verbindung PC - CITS100 Überprüfen Sie die richtige COM-Port-Einstellung in der System-...
ANHANG A ANHANG A Wellenwiderstand Der Wellenwiderstand oder charakteristische Impedanz eines Leiters ist eine Funktion der Abmessungen des Leiters und der Dielektrizitätskonstante Ε des Isolationsmaterials. Das Diagramm unten enthält die Gleichungen zur Berechnung des Wellenwiderstands eines Koax-Kabels und von Streifenleitern. Abb.
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CITS100 BEDIENERHANDBUCH Abb. A-2 Reflexion über Impedanzänderung für Zo = 50Ω, sprungförmige TDR-Ausgangspannung Das CITS100 zeigt eine Kurve des Wellenwiderstands eines spezifizierten Teils der Leiterbahn. Dies wird erreicht, indem die Impedanz entlang der Leiterbahn oder des Kabels auf der Basis der TDR (Time Domain Reflectometry) aus den gemessenen Reflexionen errechnet wird.