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Charakterisierung des Störeinflusses hochohmiger Prüfspitzen in komplexen Schaltungsumgebungen mit Hilfe von Mehrtor-Streuparametermessungen

18.02.2005

Der Test integrierter Mikrowellenschaltungen und schneller digitaler Schaltkreise erfordert neue Prüfkonzepte wie z.B. hochohmige Prüfspitzen, die sich durch Breitbandigkeit und eine möglichst geringe Rückwirkung auf den zu testenden Schaltkreis auszeichnen. Wie bereits in früheren Untersuchungen auf koplanaren Wellenleitern festgestellt, ist die Annahme eines frequenzunabhängigen, konstanten Wertes für die Lastimpedanz insbesondere bei sehr schnellen Signalen nicht mehr zulässig. In einer zusammen mit der High Speed Microelectronics Group am National Institute of Standards and Technology (NIST) in Boulder (USA) durchgeführten Untersuchung wurde der frequenzabhängige Störeinfluss hochohmiger Prüfspitzen in komplexen Schaltungsumgebungen mit Multiport-S-Parameter-Messungen ausgewertet.

Dabei wurden verschiedene Geometrieanordnungen der hochohmigen Prüfspitze bezüglich einer in Mikrostreifenleitungstechnik gefertigten Schaltung betrachtet. Im Fall geringen Übersprechens zwischen Wellenleiter und Prüfspitze stimmt die aus einer Serie von 2- und 3-Tor-Messungen extrahierte Lastimpedanz auf Mikrostreifenleitungen sehr gut mit der aus früheren Messungen an koplanaren Wellenleitern gewonnenen Lastimpedanz überein und kann zusätzlich aus den Eigenschaften der hochohmigen Prüfspitze und deren Abschluss berechnet werden. Ist hingegen das Übersprechen nicht vernachlässigbar, kann das Verhalten des durch die Prüfspitze belasteten Schaltkreises nicht mehr auf einfache Weise durch die Lastimpedanz vorhergesagt werden und verlangt nach komplexeren, geometrieabhängigen Modellen.