Dans le travail quotidien de FAE, nous recevons souvent des commentaires d'utilisateurs indiquant que, bien que le système fonctionne déjà normalement, les résultats obtenus lors du test des données de forme d'onde quantifiées ne sont pas satisfaisants. Pourquoi y a-t-il un tel écart ? Le problème réside peut-être dans l’utilisation des méthodes et équipements de test !
Avant de mener une enquête approfondie pour déterminer s'il s'agit d'un problème de produit système (avec une charge de travail énorme, longue et laborieuse), nous devons d'abord vérifier l'environnement de test, les méthodes et les méthodes pour voir s'ils ont été « testés correctement ». ? Il est particulièrement important de savoir comment choisir la bonne méthode de test !
Ⅰ.Comment sélectionner un oscilloscope approprié en fonction de ses indicateurs clés
En tant qu'instrument de test de haute précision couramment utilisé, l'oscilloscope peut transformer des signaux électriques invisibles en signaux visibles.
images, ce qui permet aux gens d'étudier facilement le processus changeant de divers phénomènes électriques. L'utilisation correcte d'un oscilloscope est cruciale, car les testeurs rencontrent souvent des problèmes inutiles dus à des réglages de paramètres incorrects qui font que les « données mesurées » sont très différentes de l'état de fonctionnement réel du système.
Les trois indicateurs clés d'un oscilloscope sont la bande passante, la fréquence d'échantillonnage et la profondeur de stockage.
1. Bande passante : fait référence à la plage de fréquences lorsque la réponse fait diminuer l'amplitude de sortie à 70,7 % (-3 dB).
Avec le développement continu de la technologie des commutateurs et des redresseurs de puissance haute fréquence et l'amélioration continue de la fréquence de fonctionnement de l'alimentation électrique, les commutateurs de puissance actuels sur le marché, tels que les MOSFET GaN, les MOSFET SiC et les tubes redresseurs SiC Schottky, ont un interrupteur marche/arrêt. temps d'arrêt inférieur à 5ns (avec une fréquence d'arrêt supérieure à 200 MHz). Dans le processus de mesure technique, pour observer des signaux à évolution aussi rapide, un système de mesure avec une bande passante suffisante est nécessaire, qui n'est pas seulement la bande passante de l'oscilloscope, la bande passante de la sonde doit également être suffisante.
La bande passante des sondes différentielles et oscilloscopes couramment utilisés est de 100 MHz, ce qui peut répondre aux besoins des tests quotidiens.
Plus la bande passante est élevée, plus la plage d'harmoniques d'ordre supérieur du signal mesuré pouvant être collectée est large et moins le signal mesuré est déformé. Toutefois, la bande passante de la sonde n’est pas forcément meilleure. Plus la bande passante est élevée, plus de fréquences sont introduites et plus de signaux de bruit entrent. En prenant l'oscilloscope de test de bruit d'ondulation comme exemple, la limite de bande passante de 20 MHz doit être activée pour la mesure, ce qui limite la bande passante. De même, lorsqu'il y a trop d'interférences sonores dans le signal basse fréquence testé, la limitation de bande passante peut également être activée sur les sondes différentielles (5 MHz) ou les oscilloscopes.
2. Taux d'échantillonnage : fait référence au nombre de points de données pouvant être collectés par seconde. D'une manière générale, l'indicateur de taux d'échantillonnage d'un oscilloscope fait référence au taux d'échantillonnage le plus élevé pouvant être atteint pendant le fonctionnement. Profondeur de stockage = taux d'échantillonnage × temps d'échantillonnage. Lorsqu'un oscilloscope affiche une forme d'onde sur l'écran, cela fait référence au nombre de
données de forme d'onde. La forme d'onde affichée sur l'écran de l'oscilloscope est composée de nombreux points d'échantillonnage, et le nombre de tous les points d'échantillonnage correspond à la profondeur de stockage.
Quel est l’impact de la profondeur de stockage sur la mesure ? Nous ajoutons une onde carrée avec une fréquence de 1 KHz et une amplitude de 2 V à l'oscilloscope, et utilisons un oscilloscope de profondeur de stockage de 28 M pour intercepter un signal 14S. À l'heure actuelle, le taux d'échantillonnage est de 2 Msa/S et l'amplification est de 2 000 fois, mais il s'agit toujours d'une onde carrée.
Lorsque vous utilisez un oscilloscope de profondeur de stockage de 28K pour intercepter un signal 14S, le taux d'échantillonnage est de 2Ksa/S et l'amplification est de 2000 fois, la forme d'onde résultante est déformée.
De cet exemple, on peut conclure qu'avec le même temps d'échantillonnage, plus le taux d'échantillonnage est élevé, plus la profondeur de stockage de l'oscilloscope est profonde et plus de détails peuvent être vus dans la forme d'onde enregistrée. Pendant les tests, assurez-vous que votre taux d'échantillonnage est suffisant pour éviter la distorsion de la forme d'onde causée par de longs temps d'échantillonnage. La vitesse d'acquisition maximale d'un oscilloscope général peut atteindre 4MSA/s en mode roulant, et encore plus en mode déclenchement.
En prenant comme exemple la forme d'onde de débogage de contrainte du produit LMF1000-20Bxx à boîtier haute puissance :
Lors du développement, du débogage et des tests de produits, un oscilloscope à quatre canaux d'acquisition de haute précision 4GSa/s est généralement utilisé, qui affiche véritablement les signaux haute fréquence et les données de travail transitoires du produit, et peut évaluer de manière exhaustive la fiabilité de la conception grâce à données.
Ⅱ. Précautions d'utilisation des oscilloscopes
1. L'oscilloscope doit être calibré lorsqu'il est connecté à une nouvelle sonde passive ou à une sonde insérée ou débranchée pour utilisation, sinon les résultats du test risquent de ne pas être précis (résultats du test d'ondulation avec une erreur de plus de 10 mV). Pendant la mesure, le fil de terre de la sonde doit être aussi court que possible. Les étapes de compensation de la sonde sont les suivantes :
Connectez la sonde à un canal vertical, puis connectez la pointe de la sonde au signal de référence d'onde carrée de l'oscilloscope ;
Observez le signal de référence d'onde carrée et ajustez la capacité de compensation. La méthode de réglage peut être vue dans
le chiffre suivant ;
2. L'oscilloscope et la sonde doivent avoir une impédance adaptée. Un oscilloscope général possède une résistance d'adaptation commutable de 1 M Ω (circuit général) et 50 Ω (circuit haute vitesse) à l'extrémité d'entrée, qui est correctement adaptée à la sonde pour réduire l'impact de l'effet de charge du circuit testé.
3. Lors de la mise à la terre du cordon d'alimentation de l'oscilloscope, il est nécessaire d'éviter d'utiliser une sonde ordinaire pour se connecter directement aux produits alimentés par le système d'alimentation. Veuillez utiliser une sonde différentielle pour tester ou utiliser un transformateur d'isolement pour alimenter l'oscilloscope, ou utiliser une mesure de terre flottante (sans cordon d'alimentation de fil de terre reliant l'oscilloscope) pour éviter les interférences sonores du fil de terre provenant des données réelles (la borne négative de l'oscilloscope). la sonde passive est connectée au
puissance PE de l'oscilloscope). Pour une comparaison spécifique, veuillez vous référer à la figure suivante :
4. N'utilisez pas de sondes passives pour les tests CEM, toutes les mesures différentielles doivent être utilisées pour empêcher les surtensions PE d'introduire des signaux de surtension dans l'oscilloscope lorsque l'oscilloscope est mis à la terre, ce qui entraînerait des dommages à l'oscilloscope ou une perte de puissance de la sortie du produit testé (anormal résultats de test). La ligne d'alimentation du testeur de surtension et l'alimentation de l'oscilloscope doivent être connectées
o alimentation secteur.
