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示波器 | 验证 FPGA、CPU 和 DSP 电源序列

2021-08-13 11:07:57  点击:

       为FPGA或CPU等复杂的电子元件供电时,需要根据特定顺序以及延迟或上升时间启用多个电源电压。必须将电源消耗降至最低,并确保I/O在上电时处于高阻状态。通常建议断电顺序需与上电顺序相反。如果不按序操作,电流会超出指定阈值,可能会造成组件故障或损坏。在电路设计过程中,必须捕获并分析多个电压在电源启动、关闭和故障期间的相关特性。

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罗德与施瓦茨

解决方案的任务


RT-ZVC是一款多通道示波器探头,可提供多达四个电压和四个电流通道,并具有极高的动态测量范围。每个通道都具备一个分辨率高达18位的ADC、5 Msample/s采样率以及1 MHz带宽。四通道RTO6示波器至多可支持两个RT-ZVC探头,因此最高可并行分析20 个电压。在这种配置中,电流通道必须在外部分流器模式下用作高灵敏度电压表。


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高级分析功能


为验证FPGA和CPU的上电与断电顺序,必须分析相应电源电压的启动与关闭特性。同时,有几类电压属性需要满足特定要求:

f 上电/断电延迟:需要根据特定时间延迟启用不同的电源电压,相应延迟范围从几纳秒到几毫秒不等,具体取决于特定设备

f 特定电压上升时间:FPGA、CPU和DSP等不同电源电压的电平范围通常介于1 V至5 V。此外,每个电压都具备最小和最大建议上升时间,范围从几微秒到几毫秒不等。因此,建议压摆率范围介于数伏特/毫秒至数伏特/微秒

f 电源电压之间的差异:在上升期间 (见上文),特定电压之间的差异不应超过规定值


RTO6示波器是用于验证所需电源序列参数的强大工具。可以使用示波器的集成式测量与数学运算功能分析特定电压特性:

f 光标测量功能可手动分析多个参数,例如不同通道之间的延迟

f 自动测量功能可直接测定属性,例如通道间延迟或各电压的上升时间。此外,RT-ZVC具有5 Msample/s采样率,足以测量典型压摆率 (伏特/毫秒)

f 针对各示波器信道的数学运算功能可以验证所需电压差


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电源电压容差小,精度高


除电源序列之外,稳定、清晰的电源路径电压也是确保电子设计具有良好性能的基础。通常,电源路径电压及其容差范围正在不断缩减,以将功耗降至最低,并改善电池寿命。为分析FPGA或CPU中较小的电源电压和容差范围,测量设备需要具备相应灵敏度和精度。RT-ZVC性能卓越,电压测量 精度为0.1%,电流测量精度为0.2%,是标准示波器信道的 10倍。


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[ZVC参数]

RT-ZVC02/04多通道功率探头

多达4 路电压与4 路电流

18 Bit ADC @ 5 MSa/s

1 MHz 带宽

6 档低噪声电流量程: 4.5 mA - 10 A

4 档低噪声电压量程: 1.88 V - 15 V

内置数字触发硬件

内置低通滤波器

高精度: 0.1 % 电压与0.2 % 电流



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