最全的电源完整性测试白皮书:第六章 电源完整性测试之直流瞬态电压及纹波噪声模拟(附下载)

2024-04-23 15:04:51·  来源:汽车测试网  
 


第一章   电源完整性时域分析之示波器
第二章   电源完整性时域分析之测试探头
第三章   电源完整性频域分析之网络分析仪
第四章   电源完整性仿真域之仿真软件
第五章   电源完整性激励域测试之码型发生器
第六章   电源完整性测试之直流瞬态电压及纹波噪声模拟



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第六章 电源完整性测试之直流瞬态电压及纹波噪声模拟



如下图所示,智能手机或笔记本电脑在待机或休眠状态时,通常电流较小(mA 级别),但处于工作状态下,消耗电流会瞬间提升至安培(A)级别。这种高达上千倍的电流动态会通常会导致供电电压出现明显的毛刺(幅度高达数十甚至数百 mV),造成处理器、存储芯片等 IC 无法正常工作。


如何对电源在上述动态电流的条件下输出电压瞬态特性,或者芯片设计时进行 IC 对上述供电电压瞬态的变化时的稳定性进行验证?


动态负载模拟验证电源的瞬态特性 :


瞬态响应是衡量电源输出稳定性的重要指标,通常由负载电流的快速变化引起,测试中可以用电子负载模拟负载电流的快速变化,电子负载的拉载电流斜率(A/us)、最低工作电压、波形编辑的特性决定瞬态响应测试的准确性。


EL30000A 直流电子负载不仅具备了CC,CV,CR 和 CP 模式,它还配备了高端分析仪的功能。



可在前面板可轻松实现图形化波形编辑,搭配自带的示波器功能(Scope),记录仪功能(DataLog)可对测试波形进行监测,其功率在 350W-600W 能快速实现电流动态变化验证瞬态响应。



EL30000 电子负载基本参数:



N6705C 直流电源分析仪是一款多功能仪表,内置示波器 (200KSa/s),数据记录仪 (50KSa/s),任意波形发生器, 搭配 N678x(SMU) 源表模块或者 N679xA 电子负载模块也可以用于模拟幅度从 uA 级至 A 级的大动态负载电流 变化。N6705C 一体化机箱的设计和多功能性可以减小测试连接的复杂性,并实现对测试结果分析和记录。



模拟瞬态变化的供电电压验证 IC 稳定性 :


在设计阶段异常波形造成的问题往往需要修改设计后再次进行验证,因此复现和重复异常波形对设计至关重要。N6705C 直流电源分析仪( 可选择搭配 BV9200 APS 程控和分析软件 ) 可实现常见标准波形、波形拼接序列、数学公式,波形文件导入等多种方式,支持任意波形的电压或电流波形模拟。不仅用于模拟幅度从 uA 级至 A 级的大动态负载电流波形,也可以模拟产生 us 至 s 级的脉冲瞬态电压波形,并且支持高速,高精度的电压及电流实时波形的测量,用于精确评估 PMU, PMIC, LDO 电源的瞬态性能和瞬态波形模拟,测试电路或 IC 在电压瞬态时的可靠性。



典型配置



电源性能测试除了瞬态响应外,效率测试也是衡量电源好坏的另外一个重要指标,它包含在不同输入电压与不同负载条件下的组合测试,往往仪器连接和数据的处理需要花费大量时间。BenchVue / Test Flow 软件平台,无需任何代码编程经验,就能快速、灵活地拖拽出自己的程序,从而实现自动化测试,可大幅提升工作效率。



参考资料:


Accuracy Improvements of PDN Impedance Measurements in the Low to Middle Frequency Range. DesignCon 2010. 2010.


Keysight E5061B 网络分析仪技术资料。


《高速数字接口原理与测试指南》清华大学出版社,作者李凯( 是德科技资深技术专家 )


《现代示波器高级应用:测试及使用技巧》清华大学出版社,作者 李凯( 是德科技资深技术专家 )


《高速数字接口与光电测试》清华大学出版社,作者 李凯( 是德科技资深技术专家 )


《ADS 高速电路信号完整性应用实例》中国工信出版集团,作者 蒋修国 ( 是德科技资深技术专家 )



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