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示波器智能手機和平板電腦:特定的測試方案

發表日期:2017/10/25 瀏覽次數:

智能手機和平板電腦設備內部開始廣泛采用MIPIUSBHDMIMHLDP、LPDDR、UFS等高速數字接口,同時功耗的降低是所有廠家共同關心的話題,小巧的體積內包含眾多無線、射頻、模擬和數字信號,EM/EMC和干擾也是一個需要關注的領域。

LPDDR總線移動設備中多采用并行總線LPDDR2LPDDR3,其電壓信號擺幅比傳統DDR2,DDR3更低,物理層測試,對示波器有四個方面的要求。

-   需要示波器的本底噪聲和固有抖動都比較小,Infinium S系列10比特示波器和90000系列示波器具有業內最小的本底噪聲和固有抖動,最平坦的帶內頻響特性,適合這種應用。

-   能夠方便地實施讀寫信號分離,如果使用DSO,則需使用InfiniScan,否則需使用MSO;而且一旦眼圖模板測試出現問題,可使用SDA選件將眼圖展開,定位到引起Fail的波形段。

-   JEDEC規定了很多參數,N5431BU7231B將所有測試項目實現自動化測量。

-   電源信號完整性測量,LPDDR2LPDDR3電源測試需要較高的帶寬,N7020A2GHz1:1探頭,可精確量測毫伏級的信號,并分析串擾帶來的誤差。

LPDDR2,LPDDR3的協議層測試,則推薦使用U4154B邏輯分析儀。

-   B4623B協議解碼軟件,幫助用戶看到DDR總線上傳輸的數據B4622B協議一致性測試軟件檢查LPDDR2,LPDDR3上是否有協議錯誤,并生成協議測試的報告。

功耗測試和驗證是德科技的N67058直流電源綜測儀,可以長時間監測智能設備的充放電;而示波器,配合N2820AN2821A小信號測試探頭,可同時觀察關鍵芯片和整機的功耗,其最小可測電流是500nA,最小可測電壓是3uV,并可直接給出庫倫測量值。對于待

機時間功耗測試,只有這種探頭才可完成測量,傳統的探頭,僅能測量毫安和毫伏級別的信號,而一般手機的待機電流在100微安左右。

EMI/EMC預調試EMl問題的產生常來自開關電源、液晶屏、金屬屏蔽殼的靜電、電源濾波等。真正的EMI/EMC測試應該使用基于頻譜分析儀的方案,但示波器可用在預調試階段,尤其是InfiniumS系列10比特示波器,其SFDR無雜散動態范圍比8比特示波器高10dBc左右,再加上Infinium示波器同時支持多達8FFT窗口的分析,支持FFT模板測試,與頻譜儀相比亦尤其獨特之處,因此可以用在預調試階段,探頭則可使用N9311X-110近場探頭,支持100KHz~3GHz頻段。

串行總線的測試和驗證低速串行總線,可以使用低價位的Infini/ision 2000X,3000X,4000X,6000×系列示波器,但對于高速串行總線,比如USB2.0USB3.0、MIPIHDMI、UFS、MHLUHSl1等,不僅需使用Infinium系列示波器完成發射端一致性測試,還需要BERTM8000AWG8190A完成接收端的測試,對于中間的線纜連接器和PCB,則建議使用ENA-TDR,因為ENA-TOR沒有靜電問題,而且有個獨特的功能,可以在被測對象加電的情況下完成測試。

對發射端測試,Infinium示波器不僅僅停留在一致性測試,眼圖模板一旦失敗,它還能將眼圖展開,告訴工程師眼圖失敗對應的具體波形位置,該位置對應的協議解碼以及信號抖動情況,Infinium示波器可以同時對波形的16個位置同時分析和比較。

在協議層,固然可使用示波器的協議解碼功能,只不過這時需要示波器很深的存儲深度,比如HDMl協議分析就建議示波器的存儲深度至少達500M點。即便如此,示波器的協議解碼仍無法替代是德科技的協議分析儀,如MIPIUFS協議分析不僅有分析還有激勵,只有這樣

才能完成協議一致性測試,也就是根據規范的協議定義,對比實測結果,給出Fail/Pass信息,并指出Fail的具體位置。在智能設備測試領域,是德科技的協議分析儀包括MIPI D-PHY,M-PHY,UFS,LPDDR 2,LPDDR3等。

電源完整性測試智能手機或平板中的電源分配網絡要支持各種電壓的直流電源(如:+-5V,+1.5V,+1.8V,+1.2V等),給CPU供電,給各個芯片供電。CPUIC用電量很大,而且是動態耗電的,瞬時電流可能很大,也可能很小,但是電壓必須平穩(即紋波和噪聲必須較小),以保持CPUIC的正常工作。這都對電源分配網絡提出了苛刻的要求,對工程師而言,電源設計和電源完整性測試是很重要的工作,是德科技在這方面積累了大量的技術和測試方案,包括電源完整性仿真、電源完整性時域測試、電源完整性頻域測試,后面兩部分可參見前面的“微小信號和電源測試“部分。


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