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进一步挖掘当今脉冲/码型发生器的潜能(1)  2009-08-20 15:11

先进的脉冲/码型发生器使用户能够更好的控制它们产生的信号。掌握一些高级设置将帮助设计者和测试工程师们更好地将输出信号与应用需求匹配起来,改进测试结果。 脉冲/码型发生器的基本配置设置包括信号的幅值、脉宽、上升和下降时间、频率以及测试各类器件时用到的电压和电流输出延迟。

此外,双通道仪器中的通道递增和码型模式功能使得用户能够生成除简单方波之外的一些复合信号。这些多功能的信号常用于各种复杂器件的测试之中,例如半导体、存储单元和串行数据器件。

阻抗对脉冲输出的影响

利用脉冲发生器产生复杂输出信号的基础是理解脉冲信号是如何产生的。根本问题是源和待测器件(DUT)的阻抗及其对脉冲输出的影响。

例如,在掌握阻抗的影响之后,脉冲发生器就可以用于必须测试“设备应答”功能的应用场合。 脉冲发生器(PG)的电压输出不仅取决于输出电压设置,而且与PG的内阻源阻抗和DUT的阻抗有关。通常,PG的缺省源阻抗是50欧姆,但是这个值是由用户可选的(50欧姆或1k欧姆)。用户也可以调整PG的“LoadZ”设置,即对DUT阻抗的最佳估值。当实际输出电压等于设置的电压时,LoadZ设置必定等于真正的DUT阻抗。如果这二者不相等,那么实际输出电压将不等于设置的电压。

图1. 匹配与不匹配的DUT阻抗和LoadZ设置对脉冲发生器电压输出的影响

如图1所示,PG可以建模为一个电流源ISRC并联一个源阻抗(图中为50欧姆)。如果用户将输出电压设置为10V,将LoadZ设置为50欧姆,那么PG将根据欧姆定律计算出一条负载线。当10V电压加载到两个并联的50欧姆电阻上时,I=400mA。在根据源阻抗、LoadZ和输出幅值预设值设置好源电流之后,影响DUT上实际电压的唯一因素就是它的实际阻抗了。如果实际DUT阻抗与设置值不相等或者有变化,那么实际的电压输出将沿着负载线发生变化(如图1中蓝线所示)。对于50欧姆的源阻抗和50欧姆的LoadZ设置,图1给出了不同电压设置(5V和10V)和不同DUT阻抗(10欧姆、50欧姆和100欧姆)下的不同负载线和输出电压(红线)。

设备应答应用——除了实现希望加载到DUT上脉冲幅值之外,我们还可以利用阻抗的影响检测用于接收和响应串行数据流的设备的性能。例如,串行数据流可能包括地址字节、指令字节和数据字节。DUT经过设计能够在接收到这些字段之后进行应答。这种应答是由设备“下拉”线电压来实现的。实际上,设备下拉线电压实际上是改变它的阻抗状态。在检测这一性能时,人们通常使用复杂的外部电路或者开关路由。

但是,利用脉冲发生器可以简化这种测试。配置了50欧姆输出阻抗的PG可以向DUT发送一组脉冲,利用示波器监测设备上的电压。例如,如果DUT的正常阻抗是1k欧姆,它就会下降到50欧姆,对脉冲链的接收作出应答,这将会下拉脉冲电压幅值,如图2所示。幅值较低的脉冲清楚的表明应答事件已经发生了。

图2. 串行数据流测试的例子:利用阻抗的变化下拉脉冲发生器输出的幅值,从而表明DUT应答电路工作正常

类别:技术 |
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