示波器智能手机和平板电脑:特定的测试方案

发表日期:2017/10/25 浏览次数:

智能手机和平板电脑设备内部开始广泛采用MIPIUSBHDMIMHLDPLPDDRUFS等高速数字接口,同时功耗的降低是所有厂家共同关心的话题,小巧的体积内包含众多无线、射频、模拟和数字信号,EM/EMC和干扰也是一个需要关注的领域。

LPDDR总线移动设备中多采用并行总线LPDDR2LPDDR3,其电压信号摆幅比传统DDR2DDR3更低,物理层测试,对示波器有四个方面的要求。

-   需要示波器的本底噪声和固有抖动都比较小,Infinium S系列10比特示波器和90000系列示波器具有业内最小的本底噪声和固有抖动,最平坦的带内频响特性,适合这种应用。

-   能够方便地实施读写信号分离,如果使用DSO,则需使用InfiniScan,否则需使用MSO;而且一旦眼图模板测试出现问题,可使用SDA选件将眼图展开,定位到引起Fail的波形段。

-   JEDEC规定了很多参数,N5431BU7231B将所有测试项目实现自动化测量。

-   电源信号完整性测量,LPDDR2LPDDR3电源测试需要较高的带宽,N7020A2GHz1:1探头,可精确量测毫伏级的信号,并分析串扰带来的误差。

LPDDR2LPDDR3的协议层测试,则推荐使用U4154B逻辑分析仪。

-   B4623B协议解码软件,帮助用户看到DDR总线上传输的数据B4622B协议一致性测试软件检查LPDDR2LPDDR3上是否有协议错误,并生成协议测试的报告。

功耗测试和验证是德科技的N67058直流电源综测仪,可以长时间监测智能设备的充放电;而示波器,配合N2820AN2821A小信号测试探头,可同时观察关键芯片和整机的功耗,其最小可测电流是500nA,最小可测电压是3uV,并可直接给出库伦测量值。对于待

机时间功耗测试,只有这种探头才可完成测量,传统的探头,仅能测量毫安和毫伏级别的信号,而一般手机的待机电流在100微安左右。

EMI/EMC预调试EMl问题的产生常来自开关电源、液晶屏、金属屏蔽壳的静电、电源滤波等。真正的EMI/EMC测试应该使用基于频谱分析仪的方案,但示波器可用在预调试阶段,尤其是InfiniumS系列10比特示波器,其SFDR无杂散动态范围比8比特示波器高10dBc左右,再加上Infinium示波器同时支持多达8FFT窗口的分析,支持FFT模板测试,与频谱仪相比亦尤其独特之处,因此可以用在预调试阶段,探头则可使用N9311X-110近场探头,支持100KHz~3GHz频段。

串行总线的测试和验证低速串行总线,可以使用低价位的Infini/ision 2000X,3000X,4000X,6000×系列示波器,但对于高速串行总线,比如USB2.0USB3.0MIPIHDMIUFSMHLUHSl1等,不仅需使用Infinium系列示波器完成发射端一致性测试,还需要BERTM8000AWG8190A完成接收端的测试,对于中间的线缆连接器和PCB,则建议使用ENA-TDR,因为ENA-TOR没有静电问题,而且有个独特的功能,可以在被测对象加电的情况下完成测试。

对发射端测试,Infinium示波器不仅仅停留在一致性测试,眼图模板一旦失败,它还能将眼图展开,告诉工程师眼图失败对应的具体波形位置,该位置对应的协议解码以及信号抖动情况,Infinium示波器可以同时对波形的16个位置同时分析和比较。

在协议层,固然可使用示波器的协议解码功能,只不过这时需要示波器很深的存储深度,比如HDMl协议分析就建议示波器的存储深度至少达500M点。即便如此,示波器的协议解码仍无法替代是德科技的协议分析仪,如MIPIUFS协议分析不仅有分析还有激励,只有这样

才能完成协议一致性测试,也就是根据规范的协议定义,对比实测结果,给出Fail/Pass信息,并指出Fail的具体位置。在智能设备测试领域,是德科技的协议分析仪包括MIPI D-PHY,M-PHYUFSLPDDR 2,LPDDR3等。

电源完整性测试智能手机或平板中的电源分配网络要支持各种电压的直流电源(如:+-5V,+1.5V,+1.8V,+1.2V等),给CPU供电,给各个芯片供电。CPUIC用电量很大,而且是动态耗电的,瞬时电流可能很大,也可能很小,但是电压必须平稳(即纹波和噪声必须较小),以保持CPUIC的正常工作。这都对电源分配网络提出了苛刻的要求,对工程师而言,电源设计和电源完整性测试是很重要的工作,是德科技在这方面积累了大量的技术和测试方案,包括电源完整性仿真、电源完整性时域测试、电源完整性频域测试,后面两部分可参见前面的“微小信号和电源测试“部分。


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