硬件信号质量SI测试规范(5)

2019-04-09 11:50

合格标准

注意事项

1)延迟时间:Tdelay,一般要求其范围 20 ~ 200ms;

2)上升时间:对于Trise,一般为ms级。要求其范围越小越好,但同

时要求冲击电流满足合格标准; 3)没有多次上、下电(振荡上下电)现象;

---------------- 附录:缓启动电路测试参数说明 ---------

下图是某3.3V缓启动电路的测试结果。Ch1(黄色)是从背板输入的3.3V电源信号,Ch2(蓝色)是经过缓启动电路后的3.3V信号。

图4

缓启动电路测试参数示意图_上电

上图中,

可以看到整个缓启动时间分为几个部分:

1.延迟时间,即图中的 Tdelay。它是背板输入电源有效到缓启动电路有输出的时间差,相当于背板电源输入的延迟; 2.缓启动电路有输出到输出电压升高到10%幅值的时间; 3.上升时间,即图中的 Trise。它是缓启动电路输出电压从10%上升到90%的时间;

4.输出电压从90%升高到100%的时间;

其中第2、4项的参数可忽略,我们一般只关注Tdelay和Trise。

遍历如下情况: 1) 系统上下电;

2) 单板拔插; 3) 电源板拔插;

5) 测试电源电流和冲击电流

测试仪器

示波器

测试方法 电源电流:

测试点

合格标准

注意事项

方法一:用电流探头。将电流探头卡在被测试电流通路上,通过示波

器观察电源上电电流波形和上电后电流的平稳波形。测试时注意电流探头的方向;

方法二:用钳流计卡在被测试电流通路上进行测试。 冲击电流:

用电流探头,将电流探头卡在被测试电流通路上,通过示波器观察电源上电和下电时的电流波形。注意电流探头的方向,测试上电冲击电流最好在冷机时测试,冲击电流最大。测试下电冲击电流最好在单板满载时进行。

取下单板(从背板)引入电源链路上串接的保险管,用粗短导线代替,电流探头或者钳流计测量此导线上的电流。

1) 电源电流稳定值不能超过90%最大额定输出电流;

2) 冲击电流值不能超过额定输出电流的5倍。3倍以上应引起注意; 3) 单板任何业务情况下的电流一定要大于电源的最小负载,且须满

足最大容性负载要求;

4) 保险管规格的选择和冲击电流的关系。如果冲击电流为保险丝的

额定电流的5-10倍,则就要观察冲击电流的时间宽度,保险丝为快速熔断型,那么冲击电流的宽度不能超过几十毫秒;若为慢速熔断型,那么那么冲击电流的宽度不能超过几百毫秒。

1. 冲击电流的测试应遍历如下情况:

1) 系统上下电; 2) 单板拔插; 3) 电源板拔插;

2. 冲击电流测试中,如果链路上有感性器件(电感等),则不可贪图方便,取下感性器件后用粗短导线代替,再用电流探头或者钳流计测量此导线上的电流。因为感性器件本身具有抑制冲击电流的作用,此方法只适合测量静态电流。测试冲击电流时,可以撬起感性器件后端,再连接到粗短导线测量。如下所示。

粗短导线感性器件(电感)电源芯片的电源管脚

图5

6) 电源告警信号

测量冲击电流时,链路上有感性器件的测试方法

测试方法: 用示波器或者数字万用表链接告警信号点,使系统产生告警条件,测试

告警信号的电平大小; 测试点:

告警信号的接收末端;

合格标准: 满足本文档第5节信号质量测试通用标准中的相应标准。如告警信号类型

不在此节包含之列,则应符合电源规格上告警信号电平的要求。

7) 测试冗余电源的均流参数

测试方法: 用测试电源输出电流的方法测试冗余电源的每路电流的输出值,比较每

路输出电流的大小;

测试点: 冗余电源的每路电流输出链路;

合格标准: 系统电源,其冗余电源(均流)的各路电流输出值不相差+10%为合格。

6.2 时钟信号质量测试

1、建议时钟信号质量测试与时序测试一起进行;

!6.2.1 简述

2、测试时钟时应选择高输入阻抗、小电容值、高带宽的有源探头。

无源探头容抗较大,测出波形的边沿会失真。

注意事项

时钟在通信设备中起着特别重要的作用,而时钟信号的质量往往直接影响着产品的性

能指标,甚至影响到产品的基本功能能否实现。在硬件测试中,要特别注意时钟信号质量的测试,这对产品的硬件设计质量提高有着很大的意义。

产品硬件设计中,最常用的是石英晶体振荡器,也就是晶振。本文档涉及的时钟信号

仅指晶振输出的时钟信号,以及这些时钟信号经过驱动、倍频、分频等处理后得到的时钟信号。

6.2.2 测试方法

1) 时钟信号质量的测试工具主要是示波器,根据所测试的时钟的频率选择适当的示波器

进行测试;

2) 时钟频率精度的测试主要采用高精度的 频率计 进行测试,并记录好数据; 3) 时钟频率的稳定度测试主要是利用专门的稳定性极高的 频率计 进行的,主要适用于

基准时钟。

6.2.3 测试指标与合格标准

1) 边沿单调性和上升/下降时间;

? 通用时钟信号规范(满足第5节信号质量测试通用标准的前提下)

表3.

信号类型 通用时钟信号规范

上升单调性 下降单调性 抖动特性 占空比 如无特殊要求(例如因为TTL 时序配合关LVTTL(3V) 系需要调节占空比),建CMOS 议:GTL+ 40%~60%; CML PECL 必须单调 必须单调 必须单调 必须单调 必须单调 必须单调 必须单调 必须单调 必须单调 必须单调 必须单调 必须单调 对于存在指标规定的信号,应满足指标;没有指标规定或者无法明确界定的情况下,应满足可靠性要求 ? 77M时钟信号质量(满足表3的前提下)

表4.

77M时钟信号质量

信号类型 TTL LVTTL(3V) CMOS GTL+ ?

上升时间 <2.5ns <2.5ns <2.5ns <2.5ns 下降时间 <2.5ns <2.5ns <2.5ns <2.5ns 38M时钟信号质量(满足表3的前提下)

表5.

38M时钟信号质量

信号类型 TTL LVTTL(3V) CMOS GTL+ ?

上升时间 <4ns <4ns <4ns <4ns 下降时间 <4ns <4ns <4ns <4ns 19M时钟信号质量(满足表3的前提下)

表6.

19M时钟信号质量

信号类型 TTL LVTTL(3V) CMOS

2) 高电平过冲和低电平过冲;

上升时间 <4ns <4ns <4ns 下降时间 <4ns <4ns <4ns 合格标准: 满足第5节信号质量测试通用标准表2所列要求;


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