怎么测量一个信号的传输速率

如果给你一块板子,让你去测量一个信号在电路中两点中通过的传输速率。应该怎么去测量呢?

我们知道速度=路程/时间。那能不能通过测量线路两点间的长度和信号通过这两点所用的时间,从而得到速度呢。

线路两点间的长度可以由PCB上得到,如图所示:

iotop查看传输速度 怎么测试传输速率_fpga


可以看到两点之间的长度为11605.7mil换算成毫米是:11605.7/39.37=294.79(mm)

距离有了怎么测通过是时间呢?

思考:假设两点分别为A点和B点,如果我们知道传输信号上的某一点在A点发送的初始时间和同一点到达B点时所用的时间就是我们想要得到的求速度的时间。那怎么得到这个时间呢。如果我们用示波器的两个通道的探头同时测A点和B点,再用示波器的光标测量同一波形的同一电压值,看他们的时间差。得到的时间差即我们要求的时间t。

我们知道每个示波器探头的线都不可能一样长,那么在测量时,必然会产生不一样的延迟时间。那么怎么保证我们测量的相对精度呢?

我们可以用示波器的两个探头同时测量电路板上的初始点如图所示:

iotop查看传输速度 怎么测试传输速率_iotop查看传输速度_02


由示波器显示测量结果可知,分别用两个示波器探头去测同一点同一信号得到的结果却不一样,说明信号由探头到示波器采集口所用的时间是不一样的,我们移动示波器上的光标把光标设置在同一电压处,图上为2V。为保证测量的精度,光标的位置尽量选择在波形的上升段或者下降端中部。由示波器可得出两探头测量信号时的时间差为ΔX=90ps我们用示波器的两个探头分别同时测量信号通过两点处的波形,得到如下图所示:

iotop查看传输速度 怎么测试传输速率_经验分享_03


同样将光标设置到同一电压值处(2V),选择的电压值要跟第一次测量时的电压值保持一致性,减少测量误差。由图可知,时间差为ΔX2=2.24ns。

由于两探头测量同一信号时有时间差,所以要将产生的时间差考虑在内。则信号通过两点所用的时间为t=2.24ns-90ps=2.15(ns)。

现在时间和距离都有了,那么信号的传输速度为V=294.79(mm)/2.15(ns)=137.112(mm/ns)

以上就是信号传输速率的测量方法。