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8通道示波器让电源排序磨练变得更轻松

宣布时间:2017年07月26日 15:07    宣布者:eechina
要害词: 示波器 , 电源排序
作者:Dave Pereles,泰克科技公司

年夜多数嵌入式系统应用不止一根电源排线,许多应用4根或更多。单个IC,例如FPGADSP或微控制器,能够具有特定的时序请求。例如,一家芯片制造商能够推荐要在内核电压供电稳固以后,才会施加I/O供电电压。此外一家制造商能够请求应在相对的规准时间内供电,以防止各个供电引脚上电压差拖长。处置赏罚赏罚器和外部存储器之间上电序次能够也异常要害。

芯片制造商能够会划定特定电源必须以单序次要领启动,以防止多个上电复位。这能够极具寻衅性,由于涌入电流能够会对负载点稳压器提出很高的瞬态请求。在这类情形下,电源线启动形状与准时序次一样主要。

一旦把种种芯片供电请求、所有供电、基准供电及其他IC多个负载点稳压器组合在一起,您会很快遇到七八根电源线。

应用4通道示波器磨练嵌入式系统中的电源线准时能够会异常耗时,但这是年夜多数工程师必须要做的事。在我们与示波器用户类似时,评价开机序次和关机序次是工程师想要4条以上通道的最有数的启事之一。在本文中,我们将简要简介应用4通道示波器评价开机序次和关机序次,并演示应用8通道示波器的部门实例。

传统 4通道示波器措施

其中一种措施是接纳分模块要领剖析电源系统,即应用一再再三搜集,逐一模块检查准时。为较量不合模块,可以应用其中一条上电轨迹或Power Good/Fail旌旗暗记作为触发,可以阻拦一再再三捕捉,一定相关于基准旌旗暗记的启动时间和关机时间。由因此在多个功率周期中阻拦搜集,是以很难表征电源相瞄准时误差。然则,经由历程应用示波器上的无限余晖功效,可以一定多个功率周期上每个电源在不合周期中的变换规模。

此外一种有数措施是“级联”多台示波器,通常要领是在其中一个电源或在合营的Power Good/Fail旌旗暗记上触发示波器。

这两种措施都耗时长,请求特殊重视同步:
•        处置赏罚赏罚同步和时间不愿定度要审慎
•        可以群集数据,开发系统准时图,但耗时很长
•        严重年夜度会随着不雅不雅测的功率轨道数现在进
•        设置必须完善统一
•        必须应用一条丈量通道来供应同步

应用MSO扩年夜通道数目

混淆旌旗暗记示波器可以为电源排序供应更多的通道。为此,MSO在数字输入上必须有适当的电压规模,并可自力调治阈值。例如,带有MSO选项的泰克MDO4000C供应了16个数字输入,为每条通道供应自力阈值,直到200 MHz支持± 30 Vp-p静态规模,合适尺度设计中的年夜多数电压电平。重视假定您的目的是严酷地丈量准时关系,那么特殊合适这类措施,但不克不及丈量开机/关机的上升/降低时间或形状(单调性)。

8通道示波器加速处置赏罚赏罚速率

与前面一切措施相比,运用具有8条模拟通道的示波器可以显着延伸时间,增添重大。在8通道示波器中,可以应用模拟探头表征具有最多8条电源排线。为丈量具有8条以上电源排线开机和关机准时关系,也能够或许应用拥有数字旌旗暗记输入及自力可调阈值的混淆旌旗暗记示波器。

现在,让我们看一些尺度的电源测序应用。

带远程开/关的开机延迟

下面截图中被测的开关电源天生了一个高电流、稳压的12 VDC输入。这个电源经由历程仪器前面板上的开关阻拦远程遥控。在开关按下后不久,+5 V待电机源掀开,开关转换器启动。在+12 V输入稳固后,Power Good (PW OK)旌旗暗记酿成高电平,向负载注解供电可靠。

+5 V待电机压旌旗暗记为相关旌旗暗记搜集供应一个质朴的上升沿触发。自动丈量功效磨练输入电压启动延迟能否为<100 ms,从输入电压启动到PW OK的延迟位于100 – 500 ms的尺度规模内。

Power_sequence_Img1.png
这个截图显示在按下前面板开关后丈量AC/DC开关电源启动情形。

带远程开/关的关机延迟

在电源主开关关闭后,开关转换器关闭,输入电压降低。凭证尺度,在开关按下后电源至少要保持稳压20 ms。最主要的是,凭证尺度,+12 V输入电压落到稳压规模以外前,PW OK旌旗暗记要降低5 – 7 ms,从而允许负载时间回声和清洁地关机。
以下图所示,PW OK旌旗暗记为搜集相关旌旗暗记供应了一个降低沿触发。波形光标丈量磨练PW OK预警旌旗暗记的使命要领知足尺度。

Power_sequence_Img2.png
可以应用波形光标丈量,磨练PW OK预警旌旗暗记的使命要领知足尺度。

磨练多个功率周期中的准时

为磨练电源开机准时在多个功率周期中一直位于尺度规模内,可以应用无限余晖,显示旌旗暗记准时变换,自动准时丈量统计画面会量化误差。不才面所示的设置中,+5V待电机压的50%点作为准时基准。开机序列重复10次,10次开机周期中的准时误差略高于1%。

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可以应用无限余晖和丈量统计,完成重复的开机准时丈量。

负载点稳压电源准时

下面的截图显示了一块系统电路板在开机历程当中7个负载点供电的开启时间。电路板的输入电源是上例中的+5V待机旌旗暗记和+12 VDC所有电压。

这一测试中的自动开机延迟丈量在每个波形自动盘算出的50%点之间阻拦,是以每项丈量有不合的装备,有不合的丈量阈值集。第一项丈量显示了从+5 V待机旌旗暗记到所有+12 V供电之间的延迟,第二项丈量是+5V供电的延迟。其他丈量是市电+5 V供电的要害延迟序列。

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这一丈量显示了7个稳压电源的开机准时。

稳压电源的关机准时

这一测试中的自动关机延迟丈量在低于标称值5%的每个波形点之间阻拦。与之前基于百分比的丈量阈值不合,每项丈量都有一个相对电压阈值。在电源关断时,Power Good旌旗暗记降低。以下面的截图所示,部门电源负载更重,关机更快。

Power_sequence_Img5.png
从图中可以看出,部门电源负载更重,关机更快。

8个以上轨道的开机准时

自动时延丈量基于旌旗暗记超出各自阈值电压的时间。由于每个自动丈量装备都邑网罗唯一的阈值(浅易是旌旗暗记幅度的50%),每条数字通道能够会有唯一的阈值(浅易也设置成电源电压的50%),是以混淆旌旗暗记示波器可以阻拦下面所示的电源时延丈量,直到可用的数字输入数。凭证MSO型号,通道数目可以在8~64之间。

Power_sequence_Img6.png
这显示了应用数字通道磨练8个以上稳压电源的开机准时。

电源上升时间丈量

除电源排序外,必须控制电源的上升时间,知足系统中部门要害元件的尺度。自动上升时间和降低时间丈量也是基于电压基准点阻拦的,在默许情形下,会自动盘算电压基准点为每条通道旌旗暗记幅度的10%和90%。不才面显示的简质朴例中,显示画面左边的效果框中显示了正极供电的上升时间和负极供电的降低时间。

Power_sequence_Img7.png
截图显示,画面左边的效果框中显示了上升时间和降低时间丈量。

关于作者:

Dave Pereles现任泰克科技公司手艺市场司理,他在测试丈量行业中使命逾越25年,前后继续种种职位,如应用工程师和产物司理。他卒业于美国康涅狄格州哈特福德市三一学院电气工程专业,取得理学学士学位;后卒业于西雅图年夜学,取得MBA学位。


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