如何降低测试系统开关噪声(04-100)

　　缆线比较

　　选择合适的缆线类型是一个主要的系统设计功能，在两个屏蔽间具有绝缘的双屏蔽同轴电缆或3线电缆，能提供抗噪声耦合的最大保护。因为噪声电流流经外层屏蔽，信号返回电流流经内层屏蔽，这使得两个电流不流经一个公共阻抗，并不产生噪声耦合。

　　带屏蔽地的同轴电缆在1个点，能提供对电容拾取噪声的真正有价值的保护。在1MHz以上，沿同轴缆屏蔽表面的趋肤效应势必会在影响噪声电流流经屏蔽外部，信号返回电流将流经屏蔽内部。在DC-VHF频率(30MHz~300MHz)，同轴电缆的阻抗比较一致。

　　双绞线和屏蔽双绞线适合于几百KHz的应用。然而，几百KHz以上，这类电缆易于信号损失。屏蔽双绞线在较低频率，其性能可与同轴电缆相比。除非同在平衡电路中，非屏蔽双绞线抗电容拾取噪声的能力较弱。然而，它对磁拾取具有有效的抗噪声度。

　　保持经过连接器的信号完整性

　　只要有可能，应该保持信号及其屏蔽能经过连接器。隔离的BNC连接器近乎理想，因为为屏蔽是连续的保持电缆隔离和阻抗。

　　但是，这样的连接器在测试系统中往往是不现实的，因为测试系统需要较高密度的连接器。在这种情况下，高电平和低电平信号应该经分离连接器运行。若它们必须经同一连接器运行，则它们放置在相隔尽可能远处，用接地线放置在它们之间以增强隔离。

　　通过分离引脚的连接器，必须保持屏蔽。连接所有的屏蔽到单引脚或连接器外壳会形成地环路并使屏蔽电流流经个别屏蔽之间。

　　缆线线束和连接器准则

　　DUT和开关系统之间的接口为噪声进入测试系统提供方便通路。为避免此问题应遵从下列准则：

　　缆线线束

　　·高电平和低电平引线不应共享同一缆线线束。

　　·在系统中不应该破坏屏蔽的完整性。

　　·对于低频，应该隔离屏蔽以避免在系统其地点接地。

　　连接器

　　·在连接器中应该分离高电平和低电平引线。

　　·接地线应该尽可能放置在信号引线之间。

　　·任何未用的连接器引脚应放置在信号引线之间，并应接地。

　　·每个缆线屏蔽应有自身的连接器引脚通过电接器。

　　结语

　　在测试系统中为了得到精确的测量，保持信号完整性是极其重要的。最好的方法是抑制噪声和保持噪声耦合最小。根据DUT、测试仪器，开关和其他元件及连接器的输入和输出特性，仔细关注合适的接地和屏蔽可以做到这点。

　　对于当今高性能系统，小的误差可能导致显著的噪声。适中的频率和幅度是相当容易路由和测量的，但必须注意避免地环路。对于高频和低电平信号需要特别注意开关类型和开关配置，以保持整个系统中信号完整性。■(益林)