DE3712780C2 - - Google Patents

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DE3712780C2
DE3712780C2 DE3712780A DE3712780A DE3712780C2 DE 3712780 C2 DE3712780 C2 DE 3712780C2 DE 3712780 A DE3712780 A DE 3712780A DE 3712780 A DE3712780 A DE 3712780A DE 3712780 C2 DE3712780 C2 DE 3712780C2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur genauen und schnellen Messung der Länge einer Leitung bis zu einer elektrischen Diskontinuität in der Leitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Die Laufzeit und damit die Länge einer elektrischen Leitung wird üblicherweise durch Zeitbereich-Reflexionsmessung bestimmt. Dabei wird einem Ende der Leitung (wobei das andere Ende der Leitung elektrisch offen ist) über einen Verstärker eine Impulsflanke zugeführt und der Zeitpunkt der Zuführung des Impulses bestimmt, indem eine erste Veränderung der Spannung an einem mit demselben Ende der Leitung verbundenen Detektor gemessen wird, und der Zeitpunkt des Eintreffens des von dem anderen Ende der Leitung reflektierten Impulses durch Messen einer zweiten Spannungsveränderung bestimmt wird, wobei die Zeit zwischen den beiden Spannungsveränderungen der doppelten Laufzeitverzögerung durch die Leitung entspricht.
Aus der Zeitschrift "Nachrichten, Elektronik und Telematik", Heft 3, 1983, Seiten 102 bis 109, ist ein Verfahren zum Messen der Länge einer Leitung bis zu einer elektrischen Diskontinuität bekannt, bei dem einem Ende der Leitung durch einen Impulsflankengenerator eine Impulsflanke zugeführt und die von der Diskontinuität zu dem einen Ende der Leitung zurücklaufende reflektierte Impulsflanke detektiert wird.
Die Bestimmung der dabei auftretenden Spannungsveränderungen und die Messung derart kurzer, im Nanosekundenbereich liegender Zeitintervalle sind mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden, und es werden üblicherweise die Ergebnisse von einer Vielzahl von unabhängigen Messungen gemittelt, um einen endgültigen Meßwert zu erhalten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem die Länge einer Leitung bis zu einer elektrischen Diskontinuität schnell und auf einfache Weise gemessen werden kann.
Die Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen gekennzeichnete Erfindung gelöst.
Gemäß der Erfindung wird eine schnelle und genaue Zeitbereich- Reflexionsmessung der Länge von elektrischen Leitungen dadurch erhalten, daß durch einen Impulsflankengenerator einem Ende der Leitung eine Impulsflanke zugeführt, das Auftreten der Reflexion von einer Diskontinuität (z. B. einem offenen Ende) der Leitung zurückkehrenden Impulsflanke detektiert und die nächste Impulsflanke mit einer vorgegebenen zeitlichen Verzögerung nach der Detektierung einer reflektierten Impulsflanke ausgelöst wird, so daß der Impulsflankengenerator sich wiederholende Impulsflanken erzeugt, deren Frequenz mit der Laufzeit in der Leitung und damit mit deren Länge in einer Beziehung steht, nämlich umgekehrt proportional ist zur Summe einer Konstanten, multipliziert mit der Laufzeit der Impulsflanken durch die Leitung und der vorgegebenen Zeit, und durch Messung der Frequenz, mit der die Impulsflanken erzeugt werden. Da die Erzeugung der Impulsflanken und die Detektierung ihrer Reflexionen abhängige Ereignisse sind, wird die gewünschte Genauigkeit mit einer geringeren Anzahl von reflektierten Impulsflanken erreicht, als es bei der bekannten Technik der Fall ist, bei welcher unabhängige Ereignisse gemessen werden.
Bevorzugte und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein elektrisches Schema einer Einrichtung zum Messen der Länge einer elektrischen Leitung entsprechend der Erfindung,
Fig. 2 ein Blockdiagramm, in dem die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung mit Multiplexeinrichtungen verbunden ist, um eine Mehrkanaltesteinrichtung zu bilden,
Fig. 3 ein Blockdiagramm einer alternativen Ausführungsform, bei der die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung derart verändert ist, daß sie mit verschiedenen Leitungen verschiedener Einrichtungen verbindbar ist,
Fig. 4 eine graphische Darstellung der Spannung am Ende der zu testenden Leitung und der Detektorschwellwertspannung in Abhängigkeit von der Zeit.
In Fig. 1 ist eine Einrichtung (10) zur Zeitbereich-Reflexionsmessung [=time domain reflectometry (TDR) ] dargestellt, welche mit einer zu testenden 50-Ohm-Leitung (12) verbunden ist. Die Einrichtung (10) enthält einen Impulsflankengenerator (14), der an einem Knotenpunkt (16) ansteigende und fallende Impulsflanken erzeugt, einen Spannungsvergleicher (z. B. AM 685), einen Schwellwertgenerator (20) (z. B. ECL-Differenzverstärker IOH 116), Verzögerungsleitungen (22) und (24) (z. B. 50- Ohm-Koaxialkabel mit ca. 2,5 m Länge) und einen Zähler (25).
Der Impulsflankengenerator (14) enthält zwei Differenzverstärker (26) und (28) (z. B. des obengenannten Typs des Schwellwertgenerators 20), die mit ihren Komplementärausgängen parallel geschaltet und über einen in Serie geschalteten Anpassungswiderstand (R₆) mit 47 Ohm, der zu dem 3-Ohm-Ausgangswiderstand der Kombination der Verstärker (26) und (28) hinzuaddiert wird, mit dem Knotenpunkt (16) verbunden sind, so daß der Impulsflankengenerator (14) eine Impedanz von 50 Ohm aufweist, die an die des Kabels (12) angepaßt ist. Ein Anpassungsnetzwerk, das aus einem in Serie geschalteten 50-Ohm-Widerstand (R₁₂) und einem Kondensator (C₃) besteht, kompensiert jede Ausgangsinduktivität der Verstärker (26) und (28). Die direkten Ausgänge der Verstärker (26) und (28) sind über einen Widerstand (R₅) mit dem Zähler (25) verbunden. Die Verstärker (26) und (28) sind parallel geschaltet, um einen erhöhten Ausgangsstrom und eine niedrigere Ausgangsimpedanz zu erhalten. Ihre körperlichen Verbindungen sind so ausgeführt, daß eine gleiche Verzögerungszeit von und zu den Verstärkern (26) und (28) auftritt, damit sie wie eine einzige Schaltung wirken. Die Verstärker (26, 28) und (20) sind auf die gleiche Leiterplatte montiert und zeigen daher eine gute Übereinstimmung ihrer Eingangs- und Ausgangscharakteristiken.
Der Knotenpunkt (16) ist verbunden mit dem nicht invertierenden Eingang des Spannungsvergleichers (18). Die Differenzausgänge des Spannungsvergleichers (18) sind mit Differenzverzögerungsleitungen (22) und (24) und mit dem Schwellwertspannungsgenerator (20) verbunden. Durch Widerstände (R₁₁, R₁₃) und einen normalerweise geöffneten Schalter (29) wird eine Einrichtung gebildet, durch die das Ausgangssignal des Zählers (25) der zu testenden Leitung (12) vorübergehend gestoppt wird.
Der Schwellwertgenerator (20) ist mit seinem direkten und seinem komplementären Ausgang über Spannungsteiler-Widerstände (R₈, R₉) (300 Ohm bzw. 100 Ohm) mit dem invertierenden Eingang des Vergleichers (18) verbunden. Die Schwellwerte für den Vergleicher (18) werden daher durch die Werte der Widerstände (R₈) und (R₉) bestimmt. Zwischen den invertierenden Eingang des Vergleichers (18) und das Massepotential ist ein Schwellwertpegelstabilisierungskondensator (C₁) geschaltet.
Die Widerstände (R₁) und (R₂) haben 50 Ohm, die Widerstände (R₃) und (R₄) haben 68 Ohm, die Widerstände (R₇) und (R₁₀) haben 130 Ohm, der Widerstand (R₁₁) hat 100 Ohm, der Kondensator (C₁) hat 20 pf, der Kondensator (C₂) hat 0,1 mf, der Kondensator (C₃) hat 2 pf und die Spannung (VTT) beträgt -2,4 Volt. Alle Schaltungsausgänge sind als Differenzausgänge ausgelegt, so daß das Rauschen der Schaltung minimiert wird.
In Fig. 2 ist die Einrichtung (10) zur Zeitbereich-Reflexionsmessung dargestellt, die an dem gemeinsamen Anschluß (30) eines 48 : 1-Schlitz- oder -Segment-Multiplexers (32) angeschlossen ist, welcher mit achtundvierzig 12 : 1-Kanal-Multiplexern (34) verbunden ist, die ihrerseits mit den Ausgangsanschlüssen (36) von 576 Verstärker/Detektoreinrichtungen einer Vielkanaltesteinrichtung in Verbindung stehen, die die in Fig. 2 dargestellten Komponenten enthalten. Der Schlitz- oder Segment-Multiplexer (32) und die Kanal-Multiplexer (34) werden dazu verwendet, selektiv die 576 Verstärker/Detektor-Anschlüsse (36) einzeln selektiv mit dem gemeinsamen Anschluß (30) zu verbinden, während die Kalibrierung der 576 Verstärker/Detektoreinrichtungen erfolgt. Die Einrichtung (10) kann daher dazu verwendet werden, die tatsächlichen Verzögerungen durch die verschiedenen Pfade des Segment-Multiplexers (32) und der Kanal-Multiplexer (34) zu bestimmen und sie während der Kalibrierung einzustellen.
In Fig. 3 ist eine Einrichtung (10) zur Zeitbereich-Reflexionsmessung einer Leitung dargestellt, die in einer tragbaren derartigen Einrichtung (38) enthalten ist und eine Steuerung (40) und eine Anzeige (42) aufweist und über ein Verbindungskabel (44) und einen Schalter (46) mit einer isolierten, zu testenden Leitung (48) einer von dieser getrennten elektrischen Einrichtung verbunden ist.
Beim Betrieb wird der Knotenpunkt (16) der Leitungsmeßeinrichtung (10) mit der zu testenden Leitung (12) verbunden, bei welcher es sich entweder um einen der 576 Pfade zwischen dem gemeinsamen Anschluß (30) und den Verstärker/Detektoranschlüssen (36) über den Segment-Multiplexer (32) und die Kanalmultiplexer (34) (Fig. 2) oder einer zu testenden Leitung (48) einer getrennten elektrischen Einrichtung (Fig. 3) handeln kann. Der Betrieb der Einrichtung (10) kann beginnen mit dem Erzeugen des Ausgangssignals des Spannungsvergleichers (18) auf einem hohen oder niedrigen Pegel.
Angenommen, daß der Vergleicher (18) (an seinem direkten Ausgang) sich anfänglich auf einem niedrigen Spannungswert befindet, dann wird der Schwellwertgenerator (20) an seinem direkten Ausgang genauso einen niedrigen Spannungswert aufweisen und einen hohen Wert an seinem komplementären Ausgang. Aufgrund des Spannungsteilereffektes des 300-Ohm-Widerstandes (R₈) und des 100 Ohm-Widerstandes (R₉) befindet sich am invertierenden Eingang des Vergleichers (18) eine Schwellwertspannung auf ¾ des hohen Spannungswertes, wie durch den hohen Schwellwert (50) (gestrichelte Linie) in Fig. 4 dargestellt.
Befindet sich der Spannungsvergleicher (18) in einem niedrigen Wert, so schalten dessen Komplementärausgänge nach einer Zeitverzögerung durch die Verzögerungsleitung (22) und (24) und die Laufzeitverzögerung durch die Differenzverstärker (26) und (28) des Impulsflankengenerators (14) von einem niedrigen auf einen hohen Wert, wodurch eine ansteigende Impulsflanke erzeugt wird. Aufgrund des Spannungsteilereffektes zwischen dem Widerstand (R₆) und der charakteristischen Impedanz der zu testenden Leitung (12) steigt der resultierende Spannungswert am Knotenpunkt (16) (V₁₆, in Fig. 4 durchgezogen dargestellt) zunächst auf die Hälfte der Spannung zwischen dem hohen und dem niedrigen Wert, wie durch den Punkt (52) in der Fig. 4 dargestellt.
Wenn die ansteigende, die zu testende Leitung entlanglaufende Impulsflanke auf die Diskontinuität an deren offenem Ende trifft, dann wird sie reflektiert und läuft zurück zum Knotenpunkt (16). Da die Diskontinuität der Leitung (12) in einem elektrisch geöffneten Stromkreis besteht, hat die reflektierte Impulsflanke dieselbe Polarität wie die Original-Impulsflanke.
Wenn die reflektierte Impulsflanke am Knotenpunkt (16) ankommt, was dem Punkt (54) in Fig. 4 entspricht, addiert sie sich zu der bestehenden Spannung, was zu einem Spannungswert voller Höhe führt. Die reflektierte Impulsflanke wird wegen der angepaßten Impedanz des Impulsflankengenerators (14) und der Leitung (12) und der niedrigen Eingangskapazität des Vergleichers (18) absorbiert. Daher treten keine weiteren Reflexionen auf, welche durch die ursprüngliche Impulsflanke hervorgerufen wären. Wenn die reflektierte Impulsflanke am Knotenpunkt (16) ankommt [und damit auch am nicht invertierenden Eingang des Spannungsvergleichers (18) ], ändert sich das Ausgangssignal des Komparators (18) von einem niedrigen auf einen hohen Wert, da die Spannung an dem nicht invertierenden Eingang den Schwellwert überschreitet (welcher ¾ der hohen Spannung entspricht), wie durch den Schnittpunkt (56) in Fig. 4 dargestellt. Das hohe Ausgangssignal des Vergleichers (18) bewirkt, daß der Schwellwertgenerator (20) eine Schwellwertspannung erzeugt, welche auf ¼ des hohen Spannungswertes liegt, als Folge der Umkehrung seines direkten und komplementären Ausgangssignals und des Spannungsteilereffektes der Widerstände (R₈) und (R₉). Dieser Zustand ist durch den niedrigen Schwellwert (58) (gestrichelte Linie) in Fig. 4 dargestellt.
Die durch die Verzögerungsleitungen (22) und (24) bewirkte Verzögerung bestimmt die Zeit, in der der Impulsflankengenerator (14) in den entgegengesetzten Zustand übergeht, nachdem der Vergleicher (18) umgeschaltet hat. Dies ist notwendig, um am Vergleichereingang Verzerrungen der Impulsflanken zu dämpfen, bevor ein weiterer Vergleich erfolgt. Nach einer zeitlichen Verzögerung durch die Verzögerungsleitungen (22) und (24) erzeugen die Komplementärausgänge der Verstärker (26) und (28) eine abfallende Impulsflanke, welche zunächst die Spannung am Knotenpunkt (16) auf die Hälfte der Spannung zwischen dem hohen und dem niedrigen Wert bringt, was wiederum eine Folge des Spannungsteilereffektes ist, wie bereits oben erläutert und als Punkt (60) in Fig. 4 dargestellt. Wenn die fallende Impulsflanke, welche längs der Leitung (12) fortschreitet, die Diskontinuität an deren offenem Ende erreicht, wird sie mit derselben Polarität reflektiert, und die Spannung am Knotenpunkt (16) fällt auf den absolut niedrigen Spannungswert. Zu der gleichen Zeit ändert sich die Ausgangsspannung des Vergleichers (18) auf einen niedrigen Wert, da die Spannung an dessen nicht invertierendem Eingang negativ wird gegenüber der niedrigen Schwellwertspannung (¼ des Wertes am invertierenden Eingang, wie durch den Schnittpunkt (62) dargestellt.
Der niedrige Wert am Ausgang des Vergleichers (18) bewirkt, daß sich der oben beschriebene Zyklus wiederholt. Der so hervorgerufene Zyklus hat eine Periode, welche proportional ist zur Laufzeitverzögerung der zu testenden Leitung (12). Genauer bedeutet das, daß die Periode proportional ist zum Vierfachen der Laufzeitverzögerung in der Leitung (12) zuzüglich einem feststehenden Offset, welcher resultiert aus der Verzögerung der Verzögerungsleitungen (22) und (24) und den Verzögerungen des Vergleichers (18) und der Verstärker (26) und (28). Die Oszillationsfrequenz wird durch den Zähler (25) gemessen.
Es kann ein einfacher Zähler verwendet werden, da er nur die Frequenz oder Periode eines sich wiederholenden digitalen Signals mißt. Qualitativ hochwertige Zeitintervallmeßeinrichtungen der Art, wie sie für die Messung der ursprünglichen und der reflektierten Impulsflanke verwendet werden, sind nicht notwendig. Da es sich bei dem Ausgangssignal um eine Frequenz handelt, ist der durch Zufall verteiltes Rauschen bedingte Fehler um 1/N reduziert, wobei N die Anzahl der Perioden ist, welche durch den Zähler (25) gemessen werden, was zu einer kurzen Meßzeit führt. Die Mittelwertbildung von unabhängigen Zeitintervallen nach dem bekannten Stand der Technik würde N 2 Zeitintervalle (und damit getrennte Messungen) benötigen, um dieselbe Genauigkeit zu erhalten. Die Einrichtung (10) ist unanfällig gegen Verzerrungen bei der Messung aufgrund leicht unterschiedlicher Impedanzen der 50-Ohm-Leitungen (12), da die hohe und die niedrige Schwellwertspannung bei 50% gesetzt sind, wo die Anstiegsgeschwindigkeiten (Spannung/Zeit) der Verstärker (26) und (28) am größten sind und wo auch der Spannungsvergleicher (18) die größte Rauschunempfindlichkeit aufweist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß, da nur die reflektierten Impulsflanken detektiert werden, nicht jedoch die ursprünglichen und die reflektierten Impulsflanken wie beim bekannten Stand der Technik, die Verzögerung in der Detektierung der reflektierten Impulsflanke, nicht jedoch die der ursprünglichen Impulsflanke, welche durch hohe Verstärkeranstiegsgeschwindigkeiten und die Wirkung der begrenzten Bandbreite der zu testenden Leitung einige erhebliche Schwierigkeiten hervorruft. Zwischen den Messungen von verschiedenen Leitungen (12) wird der Schalter (29) vorübergehend geschlossen, nachdem eine neue Leitung (12) angeschlossen worden ist, um irgendwelche Reflexionen zu unterdrücken.
Wenn die Einrichtung in dem Vielkanaltester der Fig. 2 verwendet wird, werden die 576 Pfade durch den Segment-Multiplexer (32) und die Kanal-Multiplexer (34) getrennt mit der Meßeinrichtung (10) zur Zeitbereich- Reflexionsmessung verbunden. Die Verzögerung in einem individuellen Pfad gegenüber einem gegebenen Kanalknoten (36) wird dazu verwendet, den Kanal mit anderen Kanälen zu synchronisieren durch ein Verfahren, bei dem ein Pfad durch den Multiplexer zu einer gemeinsamen Synchronisationsschaltung aufgebaut wird.
Wenn eine tragbare Meßeinrichtung (38) zur Zeitbereich-Reflexionsmessung verwendet wird, wie in Fig. 3 dargestellt, wird das Schwingungsintervall, in dem der Schalter (32) geöffnet ist, von dem Intervall abgezogen, in dem der Schalter (32) geschlossen ist, und durch vier geteilt, um die Laufzeitverzögerung der zu testenden Leitung (48) zu erhalten.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen, wenn die Meßeinrichtung zur Zeitbereich-Reflexionsmessung verwendet wird, um eine Leitung mit einer anderen Impedanz, z. B. 75 Ohm oder 100 Ohm zu messen, kann die Impedanz des Impulsflankengenerators (16) durch Verwendung eines Widerstandes (R₆) mit 72 Ohm bzw. 97 Ohm leicht an die Impedanz der Leitung angepaßt werden.

Claims (25)

1. Verfahren zur genauen und schnellen Messung der Länge einer zu testenden Leitung bis zu einer elektrischen Diskontinuität in der Leitung durch Zuführen einer Impulsflanke an ein Ende der Leitung durch einen Impulsflankengenerator und Detektierung der von der Diskontinuität zu dem einen Ende zurücklaufenden reflektierten Impulsflanke, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
Auslösen der Erzeugung einer Impulsflanke nach einer vorgegebenen Zeit nach der Detektierung der reflektierten Impulsflanke, so daß der Impulsflankengenerator veranlaßt wird, die Impulsflanken mit einer Frequenz zu erzeugen, die umgekehrt proportional zur Summe einer Konstanten, multipliziert mit der Laufzeit der Impulsflanken in der Länge der Leitung und der vorgegebenen Zeit, ist und
Messen der besagten Frequenz.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Detektierung die Spannung an dem einen Ende der Leitung mit einer Schwellwertspannung verglichen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung einer Impulsflanke die abwechselnde Erzeugung steigender und fallender Impulsflanken enthält.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwertspannung umgeschaltet wird zwischen einem hohen Schwellwert zur Detektierung einer ansteigenden reflektierten Impulsflanke und einem niedrigen Schwellwert zur Detektierung einer fallenden reflektierten Impulsflanke.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Diskontinuität in einem offenen Leitungsende besteht und daß der hohe Schwellwert nach der Detektierung einer fallenden reflektierten Impulsflanke erzeugt wird und daß der niedrige Schwellwert nach der Detektierung einer ansteigenden reflektierten Impulsflanke erzeugt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Diskontinuität in einem offenen Leitungsende besteht und eine ansteigende Impulsflanke erzeugt wird, nachdem eine fallende reflektierte Impulsflanke detektiert worden ist, und eine fallende Impulsflanke erzeugt wird, nachdem eine ansteigende Impulsflanke detektiert worden ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz des Impulsflankengenerators an die Impedanz der zu testenden Leitung angepaßt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die hohen und niedrigen Schwellwerte in Bereichen hoher Anstiegsgeschwindigkeit der durch den Impulsflankengenerator erzeugten Impulsflanken liegen.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwerte bei ¼ und ¾ des Hochpegels des Impulsflankengenerators liegen.
10. Einrichtung zur genauen und schnellen Messung der Länge einer zu messenden elektrischen Leitung bis zu einer elektrischen Diskontinuität in der Leitung, mit
einem Impulsflankengenerator (14) zur Erzeugung einer Impulsflanke an einem Ende der Leitung (12) und
einem Reflexionsdetektor (18, 20) zur Detektierung der von der Diskontinuität an das eine Ende der Leitung zurücklaufenden reflektierten Impulsflanke, dadurch gekennzeichnet,
daß die Impulsflanke den Impulsflankengenerator aktiviert, so daß dieser nach einer vorgegebenen Zeit nach der Detektierung der reflektierten Impulsflanke erneut eine Impulsflanke erzeugt, wodurch der Impulsflankengenerator die Impulsflanken mit einer Frequenz erzeugt, die umgekehrt proportional ist zur Summe einer Konstanten, multipliziert mit der Laufzeit der Impulsflanken durch die Länge der Leitung (12) und der vorgegebenen Zeit, und
daß ein Frequenzzähler (25) vorgesehen ist, durch den die besagte Frequenz gemessen wird.
1. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflexionsdetektor einen Schwellwertgenerator (20) enthält, welcher eine Schwellwertspannung erzeugt, und einen Spannungsvergleicher (18), welcher die Spannung an dem einen Ende der Leitung mit der Schwellwertspannung vergleicht.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsflankengenerator (14) abwechselnd ansteigende und fallende Impulsflanken erzeugt.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwertgenerator (20) die Schwellwertspannung zwischen einem hohen Schwellwert (50), welcher verwendet wird, um eine ansteigende reflektierte Impulsflanke zu detektieren, und einem niedrigen Schwellwert (58), welcher verwendet wird, um eine abfallende reflektierte Impulsflanke zu detektieren, umschaltet.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwertgenerator (20) mit dem Ausgang des Spannungsvergleichers (18) derart verbunden ist, daß er umgeschaltet wird, um den hohen Schwellwert (50) zu erzeugen, nachdem der Spannungsvergleicher eine fallende reflektierte Impulsflanke detektiert, und den niedrigen Schwellwert (58) zu erzeugen, nachdem der Spannungsvergleicher eine ansteigende reflektierte Impulsflanke detektiert.
15. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwertgenerator (20) einen Differenzverstärker enthält mit einem direkten und einem komplementären Ausgang, welche über verschiedene Widerstände (R₈, R₉) mit einem Knotenpunkt verbunden sind, so daß der hohe Schwellwert (50) an dem Knotenpunkt erzeugt wird, wenn die hohe Verstärkerausgangsspannung dem kleineren Widerstand (R₉) und die niedrige Verstärkerausgangsspannung dem größeren Widerstand (R₈) zugeführt wird, und der niedrige Schwellwert an dem Knotenpunkt erzeugt wird, wenn die niedrige Verstärkerausgangsspannung an dem kleineren Widerstand (R₉) und die höhere Verstärkerausgangsspannung an dem größeren Widerstand (R₈) anliegt
16. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsflankengenerator (14) eine ansteigende Impulsflanke erzeugt, nachdem der Spannungsvergleicher (18) eine fallende reflektierte Impulsflanke detektiert, und eine fallende Impulsflanke erzeugt, nachdem der Spannungsvergleicher eine ansteigende reflektierte Impulsflanke detektiert.
17. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsvergleicher (18) einen Differenzausgang aufweist.
18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal vom Differenzausgang des Spannungsvergleichers (18) über Differenzverzögerungsleitungen (22, 24) dem Impulsflankengenerator (15) zugeführt wird.
19. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz des Impulsflankengenerators (14) an die Impedanz der zu testenden Leitung angepaßt ist.
20. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsflankengenerator (14) zwei parallel geschaltete Verstärker (26, 28) aufweist sowie einen mit den Verstärkern in Serie geschalteten Widerstand (R₆), der so geschaltet ist, daß die Impedanz an die Impedanz der zu testenden Leitung (12) angepaßt wird.
21. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die hohen (50) und niedrigen (58) Schwellwerte in Bereichen großer Anstiegsgeschwindigkeit der durch den Impulsflankengenerator erzeugten Impulsflanken liegen.
22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwerte bei ¼ und ¾ des Hochpegels des Impulsflankengenerators (14) liegen.
23. Einrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen mit dem invertierenden Eingang des Spannungsvergleichers (18) verbundenen Stabilisierungskondensator (C₁).
24. Einrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch die Verwendung in einer Testeinrichtung mit einer Vielzahl von Kanälen, die eine Multiplexeinrichtung (32, 34) mit einer Vielzahl von jeweils mit einem gemeinsamen Anschluß (30) verbindbaren Ausgangsanschlüssen (36) aufweist, wobei der gemeinsame Anschluß (30) mit dem Impulsflankengenerator (10) und jeder der Ausgangsanschlüsse (36) mit einem Verstärker- und Detektorkanal verbunden ist und die zu testende Leitung ein Pfad durch die Multiplexeinrichtung (32, 34) zu einem der Ausgangsanschlüsse ist.
25. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung in einer tragbaren Anordnung enthalten ist und eine Anzeigeeinrichtung und Mittel zum Verbinden des Impulsflankengenerators (10) mit verschiedenen elektrischen Leitungen aufweist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62142281A (ja) * 1985-12-16 1987-06-25 Fujitsu Ltd ケ−ブル遅延時間測定方法
US4914394A (en) * 1986-07-31 1990-04-03 Electromagnetic Techology, Inc. Pocket-size time domain reflectometer
US4853950A (en) * 1987-10-29 1989-08-01 3Com Corporation Impedance measuring apparatus for R.F. baseband signals over two wire telephone lines
EP0391312A3 (de) * 1989-04-03 1992-03-18 International Business Machines Corporation System und Verfahren zur Bestimmung von Kabelmerkmalen
US5068614A (en) * 1990-11-05 1991-11-26 Tektronix, Inc. Swept frequency domain relectometry enhancement
US5162743A (en) * 1990-11-09 1992-11-10 Cray Research, Inc. Method and apparatus for optimizing the electrical length of a signal flow path
SE470439B (sv) * 1992-08-07 1994-03-07 Ericsson Telefon Ab L M Metod att bestämma den fysikaliska längden hos en telefonlinje
DE19726539C2 (de) * 1997-06-23 2001-09-27 Daimler Chrysler Ag Verfahren und Schaltungsanordnung zur Lokalisierung eines Kurzschluß oder Kabelbruchs in einem Bus-System
US6105157A (en) * 1998-01-30 2000-08-15 Credence Systems Corporation Salphasic timing calibration system for an integrated circuit tester
US6133725A (en) * 1998-03-26 2000-10-17 Teradyne, Inc. Compensating for the effects of round-trip delay in automatic test equipment
DE19913954A1 (de) * 1999-03-26 2000-09-28 Nokia Mobile Phones Ltd Verfahren zur Ermittlung der Position einer in einem Antennenpfad vorhandenen Fehlstelle sowie Kommunikationsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
FR2808140B1 (fr) * 2000-04-20 2002-07-05 St Microelectronics Sa Circuit de detection de signaux electriques a une frequence determinee
US6856138B2 (en) * 2002-07-23 2005-02-15 Fluke Corporation Time-domain reflectometer for testing terminated network cable
DE10259680B4 (de) 2002-12-18 2005-08-25 Aloys Wobben Rotorblatt einer Windenergieanlage
US7711975B2 (en) * 2004-12-30 2010-05-04 Intel Corporation Universal serial bus adaptive signal rate
JP4679663B2 (ja) * 2007-04-20 2011-04-27 ヴェリジー(シンガポール) プライベート リミテッド 時間領域反射応答情報を取得する装置、方法、およびコンピュータプログラム
US8988081B2 (en) 2011-11-01 2015-03-24 Teradyne, Inc. Determining propagation delay
US9279857B2 (en) 2013-11-19 2016-03-08 Teradyne, Inc. Automated test system with edge steering
EP3371611B1 (de) * 2016-11-11 2020-12-30 LEONI Kabel GmbH Verfahren und messanordnung zur überwachung einer leitung
US10564219B2 (en) 2017-07-27 2020-02-18 Teradyne, Inc. Time-aligning communication channels

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE935803C (de) * 1952-08-28 1955-12-01 Brown Ag Verfahren und Anordnung zur Fehlerortsbestimmung auf elektrischen Leitungen
US3842370A (en) * 1973-02-22 1974-10-15 Hughes Aircraft Co Coaxial trapatt oscillator operable at a fixed frequency and at a high efficiency
US4135397A (en) * 1977-06-03 1979-01-23 Krake Guss L Level measuring system
JPS5413139A (en) * 1977-06-27 1979-01-31 Automob Antipollut & Saf Res Center Wire trouble shooting device
GB1602855A (en) * 1978-05-11 1981-11-18 Post Office Apparatus for detecting and indicating the location of impedance irregularities in a transmission line
JPS62142281A (ja) * 1985-12-16 1987-06-25 Fujitsu Ltd ケ−ブル遅延時間測定方法

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Publication number Publication date
GB8708848D0 (en) 1987-05-20
US4734637A (en) 1988-03-29
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FR2597608A1 (fr) 1987-10-23
GB2189364A (en) 1987-10-21
FR2597608B1 (fr) 1989-11-03
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JPS631912A (ja) 1988-01-06
DE3712780A1 (de) 1987-10-22

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