في العمل اليومي لـ FAE، غالبًا ما نتلقى تعليقات من المستخدمين مفادها أنه على الرغم من أن النظام يعمل بالفعل بشكل طبيعي، فإن النتائج التي تم الحصول عليها عند اختبار بيانات الشكل الموجي الكمية ليست مرضية. لماذا يوجد مثل هذا التناقض؟ قد تكمن المشكلة في استخدام طرق ومعدات الاختبار!
قبل إجراء تحقيق شامل فيما إذا كانت المشكلة تتعلق بمنتج النظام (مع وجود عبء عمل كبير واستهلاك للوقت وكثافة العمالة)، يجب علينا أولاً التحقق من بيئة الاختبار وطرقه وأساليبه لمعرفة ما إذا كان قد تم "اختبارها بشكل صحيح" ؟ كيفية اختيار طريقة الاختبار الصحيحة لها أهمية خاصة!
Ⅰ.كيفية اختيار راسم الذبذبات المناسب بناءً على مؤشراته الرئيسية
باعتباره أداة اختبار عالية الدقة شائعة الاستخدام، يمكن لمرسمة الذبذبات تحويل الإشارات الكهربائية غير المرئية إلى مرئية
الصور، مما يسهل على الناس دراسة العملية المتغيرة للظواهر الكهربائية المختلفة. يعد الاستخدام الصحيح لمرسمة الذبذبات أمرًا بالغ الأهمية، حيث غالبًا ما يواجه المختبرون مشاكل غير ضرورية بسبب إعدادات المعلمات غير الصحيحة التي تؤدي إلى اختلاف "البيانات المقاسة" بشكل كبير عن حالة العمل الفعلية للنظام.
المؤشرات الرئيسية الثلاثة لمرسمة الذبذبات هي عرض النطاق الترددي ومعدل أخذ العينات وعمق التخزين.
1. عرض النطاق الترددي: يشير إلى نطاق التردد عندما تؤدي الاستجابة إلى انخفاض سعة الإخراج إلى 70.7% (-3dB).
مع التطوير المستمر لتكنولوجيا مفاتيح الطاقة والمقومات عالية التردد، والتحسين المستمر لتردد تشغيل مصدر الطاقة، فإن مفاتيح الطاقة الحالية في السوق، مثل GaN MOSFETs وSiC MOSFETs وأنابيب مقوم SiC Schottky، لديها تشغيل/ وقت إيقاف أقل من 5ns (مع تردد إيقاف يتجاوز 200 ميجاهرتز). في عملية القياس الهندسي، لمراقبة مثل هذه الإشارات المتغيرة بسرعة، هناك حاجة إلى نظام قياس ذو عرض نطاق ترددي كافٍ، وهو ليس فقط عرض نطاق راسم الذبذبات، بل يجب أن يكون عرض نطاق المسبار كافيًا أيضًا.
يبلغ عرض النطاق الترددي للمسابير التفاضلية وأجهزة ذبذبات الذبذبات شائعة الاستخدام 100 ميجاهرتز، وهو ما يمكن أن يلبي احتياجات الاختبار اليومي.
كلما زاد عرض النطاق الترددي، زاد نطاق التوافقيات ذات الترتيب الأعلى للإشارة المقاسة التي يمكن جمعها، وقل تشويه الإشارة المقاسة. ومع ذلك، فإن عرض النطاق الترددي للمسبار ليس بالضرورة أفضل. كلما زاد عرض النطاق الترددي، تم إدخال المزيد من الترددات، ودخلت إشارات ضوضاء أكثر. بأخذ راسم الذبذبات لاختبار الضوضاء المموج كمثال، يجب تمكين حد عرض النطاق الترددي 20 ميجاهرتز للقياس، مما يحد من عرض النطاق الترددي. وبالمثل، عندما يكون هناك الكثير من تداخل الضوضاء في إشارة التردد المنخفض التي يتم اختبارها، يمكن أيضًا تمكين تقييد عرض النطاق الترددي على المجسات التفاضلية (5 ميجا هرتز) أو راسمات الذبذبات.
2. معدل أخذ العينات: يشير إلى عدد نقاط البيانات التي يمكن جمعها في الثانية. بشكل عام، يشير مؤشر معدل أخذ العينات الخاص بمرسمة الذبذبات إلى أعلى معدل أخذ عينات يمكن تحقيقه أثناء التشغيل. عمق التخزين = معدل أخذ العينات × زمن أخذ العينات. عندما يعرض راسم الذبذبات شكل موجة على الشاشة، فإنه يشير إلى عدد
بيانات الموجي. يتكون الشكل الموجي المعروض على شاشة راسم الذبذبات من العديد من نقاط أخذ العينات، وعدد جميع نقاط أخذ العينات هو عمق التخزين.
ما هو تأثير عمق التخزين على القياس؟ نضيف موجة مربعة بتردد 1 كيلو هرتز وسعة 2 فولت إلى راسم الذبذبات، ونستخدم راسم ذبذبات بعمق تخزين 28 مترًا لاعتراض إشارة 14S. في هذا الوقت، معدل أخذ العينات هو 2Msa/S والتضخيم 2000 مرة، لكنها لا تزال موجة مربعة.
عند استخدام راسم الذبذبات بعمق تخزين 28K لاعتراض إشارة 14S، يكون معدل أخذ العينات 2Ksa/S، والتضخيم 2000 مرة، ويتم تشويه الشكل الموجي الناتج.
من هذا المثال، يمكن أن نستنتج أنه مع نفس وقت أخذ العينات، كلما زاد معدل أخذ العينات، زاد عمق تخزين راسم الذبذبات، ويمكن رؤية المزيد من التفاصيل في الشكل الموجي المحفوظ. أثناء الاختبار، تأكد من أن معدل أخذ العينات لديك كافٍ لتجنب تشويه الشكل الموجي الناتج عن أوقات أخذ العينات الطويلة. يمكن أن يصل الحد الأقصى لمعدل اكتساب راسم الذبذبات العام إلى 4MSA/s في وضع التدوير، وحتى أعلى في وضع التشغيل.
أخذ شكل موجة تصحيح الأخطاء للإجهاد لمنتج LMF1000-20Bxx ذو الطاقة العالية كمثال:
عند تطوير المنتجات وتصحيح أخطائها واختبارها، عادةً ما يتم استخدام راسم الذبذبات ذو الأربع قنوات عالي الدقة 4GSa/s، والذي يعرض حقًا الإشارات عالية التردد وبيانات العمل العابرة للمنتج، ويمكنه تقييم موثوقية التصميم بشكل شامل من خلال بيانات.
Ⅱ. الاحتياطات اللازمة لاستخدام الذبذبات
1. يجب معايرة راسم الذبذبات عند توصيله بمسبار سلبي جديد أو مسبار مُدخل أو غير موصول للاستخدام، وإلا قد لا تكون نتائج الاختبار دقيقة (نتائج اختبار التموج مع خطأ يزيد عن 10 مللي فولت). أثناء القياس، ينبغي إبقاء السلك الأرضي للمسبار قصيرًا قدر الإمكان. خطوات التعويض للمسبار هي كما يلي:
قم بتوصيل المسبار بقناة عمودية، ثم قم بتوصيل طرف المسبار بالإشارة المرجعية للموجة المربعة لمرسمة الذبذبات؛
مراقبة الإشارة المرجعية للموجة المربعة وضبط سعة التعويض. يمكن رؤية طريقة التعديل في
الشكل التالي؛
2. يجب مطابقة مقاومة الذبذبات والمسبار. يحتوي راسم الذبذبات العام على مقاومة مطابقة قابلة للتحويل تبلغ 1M Ω (دائرة عامة) و50 Ω (دائرة عالية السرعة) في نهاية الإدخال، والتي تتوافق بشكل صحيح مع المسبار لتقليل تأثير تأثير الحمل للدائرة التي تم اختبارها.
3. عند تأريض سلك الطاقة الخاص بمرسمة الذبذبات، من الضروري تجنب استخدام مسبار عادي للاتصال مباشرة بالمنتجات التي تعمل بنظام الطاقة. يرجى استخدام مسبار تفاضلي للاختبار أو استخدام محول عزل لتشغيل راسم الذبذبات، أو استخدام قياس الأرض العائمة (بدون سلك طاقة أرضي يربط راسم الذبذبات) لتجنب تداخل ضوضاء السلك الأرضي من البيانات الحقيقية (الطرف السالب من يتم توصيل المسبار السلبي إلى
قوة PE من الذبذبات). لمقارنة محددة، يرجى الرجوع إلى الشكل التالي:
4. لا تستخدم مجسات سلبية لاختبار EMC، يجب استخدام جميع القياسات التفاضلية لمنع ارتفاعات PE من إدخال إشارات الطفرة إلى راسم الذبذبات عندما يتم تأريض راسم الذبذبات، مما يؤدي إلى تلف راسم الذبذبات أو فقدان الطاقة لمخرج المنتج الذي تم اختباره (غير طبيعي نتائج الإختبار). يجب توصيل خط إمداد الطاقة الخاص بجهاز اختبار زيادة التيار ومصدر طاقة راسم الذبذبات
o الطاقة الرئيسية.
