電源是整個(gè)系統(tǒng)的基石,哪怕板子上的線畫(huà)的比神仙姐姐還好看,只要電源趴著不動(dòng),一切都白搭。如果扶一扶能起來(lái)還好,比如加點(diǎn)東西、換點(diǎn)東西后湊合著能用;扶不起來(lái)的話那就……
好的電源應(yīng)該是個(gè)什么樣??jī)蓚€(gè)字:干凈!看著就讓人莫名地放心。
那差的電源是個(gè)什么樣呢??jī)蓚€(gè)成語(yǔ):毛毛躁躁、上躥下跳!看著就讓人不放心,透著一股子不靠譜的勁兒。
講真的,顏值即是正義,在信號(hào)界也不例外!
當(dāng)然長(zhǎng)的啥樣,光憑肉眼也看不出來(lái),得用示波器看,這就涉及到怎么用示波器的問(wèn)題。
常遇到客戶(hù)咨詢(xún),問(wèn):“我的電源噪聲好大!怎么會(huì)這樣?怎么辦?”
——額……我們先來(lái)聊聊好大是多大,聽(tīng)上去怪嚇人的,咱能不能不用形容詞描述,改用數(shù)據(jù)說(shuō)話吧?電源是多少V的?噪聲peak to peak是多少mV?
“電源是0.8V的,高電平時(shí)的噪聲160mVpp,雖然現(xiàn)在板子功能是正常的,但不放心啊,想讓紋波小點(diǎn)。”
——額……電源紋波達(dá)到20%,功能還能正常?我不信……
肯定是測(cè)試的姿勢(shì)不對(duì),起來(lái),重測(cè)。
1.高帶寬的示波器一邊去,來(lái)一臺(tái)帶寬≤1GHz的示波器;
2.示波器帶寬限制到100MHz,如果測(cè)量core電源,帶寬限制到20MHz;
3.Probe需要點(diǎn)測(cè)在用電芯片的管腳附近,而不是想點(diǎn)哪就點(diǎn)哪;
為什么示波器帶寬要≤1GHz,還得把帶寬限制到20MHz ~100MHz?這就得從濾波的角色說(shuō)起了。負(fù)責(zé)給電源濾波的角色有三個(gè):VRM、PCB(及PCB上的去耦電容)、IC。
它們仨各司其職,VRM負(fù)責(zé)100kHz以下的低頻,PCB(及PCB上的去耦電容)負(fù)責(zé)100kHz到(10MHz~100MHz),IC(及IC里面的去耦電容)負(fù)責(zé)剩下的高頻。而我們的測(cè)試點(diǎn)都在PCB上,點(diǎn)測(cè)不到芯片里面的die上,所以能測(cè)到的電源只是經(jīng)過(guò)VRM+PCB濾波后的。
所以,才會(huì)要求示波器的帶寬限制,否則即便測(cè)到電源有高頻噪聲,也不是芯片最后接收到的。同時(shí)探測(cè)點(diǎn)需要放在用電芯片端,否則如果點(diǎn)在VRM端,電源還沒(méi)有經(jīng)過(guò)用電芯片端的小電容的濾波,測(cè)出來(lái)的噪聲就會(huì)偏大。
那如果沒(méi)示波器怎么辦?就只能通過(guò)功能測(cè)試去檢驗(yàn)了,無(wú)法定量,不過(guò)能定性。長(zhǎng)時(shí)間、各種功能依次打開(kāi)、嚴(yán)苛環(huán)境下(比如高溫)的功能測(cè)試一般能篩選出好或壞,但不能告訴你好時(shí)margin有多大,壞時(shí)怎么個(gè)壞法,需要你在死亡的邊緣不斷試探。需要試探多久?這……得看個(gè)人造化。
曾經(jīng)的曾經(jīng),某個(gè)產(chǎn)品功能測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn):開(kāi)機(jī)后啥也不干,8個(gè)小時(shí)后會(huì)死機(jī);打開(kāi)視頻會(huì)議,不到半小時(shí)畫(huà)面會(huì)凍住,死機(jī);會(huì)不會(huì)是個(gè)別板子的問(wèn)題?來(lái)~多測(cè)幾塊……
劉麗娟 | 文
審核編輯 黃昊宇
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噪聲測(cè)試
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