示波器:
TekDPO7104C (1GHz; 20GS/s)+ P6243探頭
或者DPO5104C ** (1GHz; 10GS/s)+ P6139B探頭或TPP1000探頭 **
.測試目的
依照規格手冊,介紹和規范測量SSD的電源信號的操作方法并驗證產品在重載下(1M seq write,FLASH CORE 電源用1M seq read)的噪聲及電壓值是否符合產品設計要求。
二.測試環境配置
EUT(Equipment Under Test):
測試機:一臺可外接SSD的PC機(如:Lenovo YangTianM6880N)
SSD: 1pcs SSD。
三.預置條件
1、 PC測試機上安裝win7/win8以上系統,并安裝好IOmeter軟件用于對SSD進行讀寫操作,還要安裝好Allegro等軟件用于查找測試點。
2、 SSD做為從盤接在PC機上,SSD為開好卡,能正常找到盤,并能進行讀寫操作即可,無其它特殊要求。
四.測試設備及測試工具
測試設備:
示波器:TekDPO7104
探棒: P6245*1或無源探頭B6139或同軸電纜(當噪聲很大時可以用同軸電纜驗證)
固定探棒手臂:Holder*1
轉接板:mSATA to SATA(測試mSATA樣品時需要)或NGFF to SATA(測試NGFF樣品時需要)
測試工具:
IOmeter (Vertion:2006.07.27or later)
五.測試步驟
1、 測試前準備:
1) 制定好SSD硬件測試方案;
2) 測試時,確認測試人員靜電衣、靜電環是否正常穿著和佩戴,示波器接地,實驗臺、靜電布以及測試機臺是否共地;
3) 安裝OS和驅動到測試PC上,確認各個設備能正常工作,安裝測試所需要的軟件,如:IOmeter (Vertion:2006.07.27or later);
4) 進行示波器校正 ,首先打開示波器開關按鈕進入示波器主界面,從示波器界面的目錄欄“Utilities”中選擇“Instrument Calibration”,進入示波器校正界面預熱大概20分鐘顯示“Pass”后,點擊“Calibrate”按鈕,等待大約10分鐘后示波器自動校正完畢顯示“Pass”。如果顯示狀態為“Temp”或“Fail”則需要重新校正示波器使其最后顯示狀態為“Pass”;
Notes:在做示波器校正之前必須將四個通道的探棒接地或者移除;
5) 進行探棒校正 ,從示波器主界面的菜單欄的“Vertical”中選擇“Probe Cal”,然后再選擇需要校正的通道,點擊“Clear Probe Cal”及“Calibrate Probe”,自動校正完畢后出現“Pass”字樣。如果校正不通過,先檢查探棒與校正器連接是否良好,再檢查輸出的信號是否正常;
6) 根據測試報告,在SSD上找到相應的測試點。在找點時,找到靠近終端即可,且只需要找1個測試點。測試點選擇電源塊的小電容上,在離測試點最近的地方找個地,用信號線做根地線焊接在GND上,測試焊接線遠離電感等高頻元器件。將SSD連接到測試機臺上,然后將被測信號接到相應的探棒上,地線要盡量靠近測試點且盡量短(暴露在探棒外面的部分約2cm)。檢查信號是否連接正確,確定測試點準確無誤且是最合理的測試位置;
7) 在固定探棒時用Holder來作為固定工具,不能用手直接拿探棒接觸信號點測試,因為手上有靜電存在的風險,容易使探棒被靜電損壞或導致信號量測不準,且手如果用力不均會導致探棒物理損壞;
2、 開機并用管理員身份運行IOmeter軟件
選擇要操作的磁盤,選擇“ 1M seq write ”的測試模型(若是FLASH CORE電源則選擇1M seq read的測試模型),然后在“Results Display”菜單中的“Results Since”選項選擇“Last update”、“Update Frequency”選項選擇1s,最后點擊“run”開始測試。
3、 示波器設置:
1) 測試電壓信號所對應的通道需要命名,命名與所測電壓名稱保持一致。在示波器的“Vertical Setup”菜單的“Label”處輸入所測試的信號名;
2) 示波器的“Vertical Setup”菜單中的 “Coupling”選項中選擇“DC”耦合模式 ,“Position”的值設置為0, “Offset”的值設置為被測信號的電壓值,微調“Offset”,使電壓波形位于示波器顯示屏的中間位置 ;
3) 在示波器的“Vertical Setup”菜單的“Scale”處設置垂直刻度即電壓刻度。 “Vertical Scale”應盡可能小,一般設置在10~50mV ;
4) 在示波器的“Vertical Setup”菜單的“Bandwidth”處設置示波器的帶寬。 示波器的“Bandwidth”設置為最大帶寬 ;
5) 在示波器“Measure”功能表中的“Amplitude”中選擇 “Max、Min、Mean、PK-PK” 測試參數;
6) 在示波器面板上的水平快捷欄框中選擇“Scale”快捷旋鈕設置水平刻度即時間刻度。 “Time scale”一般設置在5ms~10ms之間 ,采樣率MS/s或是GS/s,使波形占屏幕的2/3以內為主;
7) 旋扭示波器面板上的水平快捷欄框中選擇“Resolution”快捷旋鈕設置屏幕的分辨率和記錄長度,一般 調節到記錄長度“RL”為至少1M ;
8) 在示波器面板上的觸發快捷欄框中的“Source”處選擇觸發通道,在“Slope”處選擇觸發的邊沿,一般選擇上升沿觸發,旋扭“Level”旋鈕決定觸發電平的位置,觸發電平的位置在被測信號電壓幅值的附近;
9) 量測“Voltage”時打累積 ,選擇示波器菜單欄的“Display->Display Persistence->Infinite Persistence”,按示波器控制面板的最上面一排按鈕中的“Clear”按鈕清除屏幕中采集的數據,然后按“Run/Stop”按鈕開始采集數據, 累計采集次數要大于200次 ;
Notes:測試波形如下圖所示:
備注:一般用有源探頭P6245測試即可,當噪聲很大時,可以用同軸電纜驗證測試一下。如果用無源探頭或是同軸電纜測試則示波器的設置如下:
1) 測試電壓信號所對應的通道需要命名,命名與所測電壓名稱保持一致。在示波器的“Vertical Setup”菜單的“Label”處輸入所測試的信號名;
2) 示波器的“Vertical Setup”菜單中的“Coupling”選項中選擇“AC”耦合模式,“Position”的值設置為0,“Offset”的值設置為0,微調“Offset”,使波形位于示波器顯示屏的中間位置;
3) 在示波器的“Vertical Setup”菜單的“Scale”處設置垂直刻度即電壓刻度。“Vertical Scale”應盡可能小,一般設置在10~50mV;
4) 在示波器的“Vertical Setup”菜單的“Bandwidth”處設置示波器的帶寬。示波器的“Bandwidth”設置為最大帶寬;
5) 在示波器“Measure”功能表中的“Amplitude”中選擇“Max、Min、Mean、PK-PK”測試參數;
6) 在示波器面板上的水平快捷欄框中選擇“Scale”快捷旋鈕設置水平刻度即時間刻度。“Time scale”一般設置在5ms~10ms之間;
7) 旋扭示波器面板上的水平快捷欄框中選擇“Resolution”快捷旋鈕設置屏幕的分辨率和記錄長度,一般調節到記錄長度“RL”為50k;
8) 在示波器面板上的觸發快捷欄框中的“Source”處選擇觸發通道,在“Slope”處選擇觸發的邊沿,一般選擇上升沿觸發,旋扭“Level”旋鈕決定觸發電平的位置,觸發電平的位置在被測信號電壓幅值的附近;
9) 量測“Voltage”時打累積,選擇示波器菜單欄的“Display->Display Persistence->Infinite Persistence”,按示波器控制面板的最上面一排按鈕中的“Clear”按鈕清除屏幕中采集的數據,然后按“Run/Stop”按鈕開始采集數據,累計采集次數要大于200次;
Note:AC耦合模式只能測量電源的PK-PK值。
4、 停止運行IOmeter ,量測SSD Idle狀態下的噪聲,方法同上。
5、 把測試好的波形保存下來 ,關機,收拾實驗臺。
6、 整理測試報告 。
六.通過標準(預期結果)
保證電壓幅值,噪聲符合SPEC要求。
Notes:
1、模擬信號電源噪聲:<3%*Vout
2、3.3V電源噪聲:<3%*Vout
3、其他電源噪聲:<5%*Vout。
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