Современная электроника №3/2019

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 28 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2019 Ускорение проверки временны ′ х соотношений для ИП с помощью 8-канального осциллографа Рис. 1. Измерение сигналов импульсного источника питания после включения выключателя на его передней панели Использование 4-канального осциллографа для проверки временны ′ х соотношений при подаче питания во встраиваемой системе может потребовать много времени, но именно так вынуждено поступать большинство инженеров. В статье рассказывается о преимуществах работы с 8-канальными осциллографами, которые становятся всё более распространёнными в отрасли. Ли Морган (Tektronix) Во многих современных электрон- ных схемах используется несколь- ко линий питания – до четырёх или даже более. Для одной ИС, такой как ПЛИС, сигнальный процессор или микроконтроллер, может потребо- ваться несколько линий питания, предъявляющих особые требования к последовательности их включения или отключения. Например, произ- водитель микроконтроллера может запретить подавать питание на пор- ты ввода-вывода, пока не установится напряжение питания ядра, или может потребовать, чтобы источники пита- ния включались с определённым сдви- гом по времени относительно друг друга, чтобы избежать продолжитель- ной разницы напряжения на разных выводах питания. Также может ока- заться очень важной последователь- ность подачи питания на процессор и внешнюю память. Производитель микросхем может предъявить требования к стабильно- сти определённых источников пита- ния (ИП) во избежание ложного сброса при просадке напряжения. Это непро- стая задача, так как для компенсации больших пусковых токов нужны очень хорошие стабилизаторы. В этом случае необходимо учитывать форму пуско- вого тока и последовательность вклю- чения ИП. Объединив в одном проек- те источники питания ИС, мощные источники питания, источники опор- ного напряжения и вторичные стаби- лизаторы можно легко получить до 7 или 8 линий питания. Далее речь пойдёт об особенностях проверки временны ′ х соотношений при подаче питания во встраиваемой системе с помощью 4- и 8-канального осциллографов. Т РАДИЦИОННЫЙ 4- КАНАЛЬНЫЙ ОСЦИЛЛОГРАФ Один из подходов при использо- вании 4-канального осциллографа заключается в разбиении анализа системы питания на блоки – в этом случае выполняется несколько захва- тов для поблочной оценки временны ′ х соотношений. Для сравнения блоков между собой можно настроить запуск по одной из линий питания или по сигналу готовности питания и выпол- нить несколько захватов, определяя время включения и выключения по отношению к этому опорному сигна- лу. Поскольку захваты выполняются в течение нескольких циклов вклю- чения/отключения питания, разброс относительного времени включения источников довольно трудно оха- рактеризовать. Тем не менее диапа- зон вариаций задержки включения каждого источника от цикла к циклу можно определить, выполняя измере- ния в нескольких циклах с бесконеч- ным послесвечением экрана осцил- лографа. Другой распространённый подход заключается в каскадном включении нескольких осциллографов. Обычно это делается путём запуска развёртки осциллографов от одного из источ- ников питания или от общего сигна- ла готовности питания. Оба эти подхода имеют ряд недо- статков: ● нужно уделить особое внимание за- пуску и временны ′ м погрешностям; ● возможна агрегация данных для по- строения временно ′ й диаграммы всей системы, ноэтотребуетмноговремени; ● с ростом числа контролируемых ли- ний питания растёт и сложность из- мерения; ● схемы измерения должны быть иде- ально согласованными; ● один измерительный канал нужно использовать для запуска. Осциллограф смешанных сигна- лов (MSO) может предоставить допол- нительные каналы для исследования последовательности включения пита- ния. Чтобы это работало, цифровые входы такого осциллографа долж- ны поддерживать соответствующий диапазон напряжения и независи- мо настраиваемые пороги. Напри- мер, стандартная опция MSO пред- лагает 16 цифровых входов с неза- висимо настраиваемыми порогами для каждого канала, что подходит для большинства источников питания, используемых в современных проек- тах. Следует обратить внимание, что