TDR (Time Domain Reflectometry) ist von unschätzbarem Wert für die Gewährleistung der Integrität von Signalwegen und Stromverteilungsnetzen. Die Aufrechterhaltung einer einheitlichen Impedanz minimiert Spannungsschwankungen und Rauschen auf Signalpfaden und Stromschienen. Durch die Analyse von Impedanz Wellenformen können Ingenieure Diskontinuitäten und Fehlanpassungen erkennen. Unterbrechungen und Kurzschlüsse können als spezielle Fälle von Impedanzen betrachtet werden. Als solches ist TDR ein ideales Werkzeug zur Identifizierung und Lokalisierung von offenen Stellen und Kurzschlüssen.

TDR kann auf jeden Bereich angewendet werden, der sich wie eine Übertragungsleitung verhält. Folgende Beispiele können hierbei angeführt werden:

• Leiterbahnen, Durchkontaktierungen und Leistungsebenen von Leiterplatten.

• Blick „durch“ eine mit niedriger Impedanz bestückte Leiterplatte mit passive Serienkomponenten und nicht blockierende Shunt Komponenten
• Lötstellen, die Komponenten mit der Leiterplatte verbinden
• Steckverbinder
• Kabel
• Platzierung von Entkopplungskondensatoren auf der  
• Leistungsebene

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Wie funktioniert TDR nun genau?

(TDR) kann definiert werden als eine Messung der Hochgeschwindigkeits-Reflexionseigenschaften eines unbekannten Geräts, relativ zu einer bekannten Impedanz, gemessen im Zeitbereich. Dazu werden elektrische Stufenimpulse über die Leitung gesendet und Reflexionen, die durch Impedanzfehlanpassungen Fehlern oder Unterbrechungen verursacht werden, entsprechend gemessen.

Diese Reflexionen geben Aufschluss über die Integrität und die Eigenschaften der Übertragungsleitung. Das TDR-Verfahren basiert hierbei grundlegend auf dem Prinzip der elektromagnetischen Wellenausbreitung. In einem idealen Szenario tritt keine Reflexion auf, wenn sich ein elektrisches Signal entlang einer Übertragungsstrecke ausbreitet, so dass die gesamte Signalenergie ihren Bestimmungsort ohne Störungen erreicht. Dieser Idealzustand tritt ein, wenn die Impedanz des gesamten Übertragungsweges und des Leitungsabschlusses mit der Ausgangsimpedanz der Signalquelle Quelle übereinstimmen.

Allerdings führt schon eine geringe Änderung der Impedanz oder einer Diskontinuität entlang des Pfades dazu, dass ein Teil des einfallenden Signals zurück zur Quelle reflektiert wird. Die Menge der reflektierten Energie ist eine Funktion der übertragenen Energie und dem Ausmaß der Störung oder Impedanzänderung. Durch die Analyse der Laufzeit, die diese Reflektionen zur Rückkehr benötigen und ihrer Amplitude kann TDR auch den Ort und die Art von Impedanzfehlanpassungen oder Fehlern bestimmen.

Technisch wird diese Funktionalität durch einen Step-Puls Generator und ein schnelles Sampling-Oszilloskop erreicht. Professionelle Messgeräte wie das Modell T3SP15D von Teledyne Test Tools liefert diese Funktionalität zusammen mit einer nutzerfreundlichen Software, die die Ergebnisse wir folgt intuitiv nachvollziehbar darstellt.

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