Trong công việc hàng ngày của FAE, chúng tôi thường xuyên nhận được phản hồi từ người dùng rằng mặc dù hệ thống đã chạy bình thường nhưng kết quả thu được khi kiểm tra dữ liệu dạng sóng định lượng không đạt yêu cầu. Tại sao lại có sự khác biệt như vậy? Vấn đề có thể nằm ở việc sử dụng các phương pháp và thiết bị thử nghiệm!
Trước khi tiến hành điều tra toàn diện xem đó có phải là sự cố của sản phẩm hệ thống hay không (với khối lượng công việc khổng lồ, tốn nhiều thời gian và công sức), trước tiên chúng ta phải kiểm tra môi trường, phương pháp và phương pháp thử nghiệm để xem chúng đã được "thử nghiệm chính xác" chưa ? Làm thế nào để chọn đúng phương pháp thử nghiệm là đặc biệt quan trọng!
Ⅰ.Cách chọn máy hiện sóng phù hợp dựa trên các chỉ số chính của nó
Là một công cụ kiểm tra có độ chính xác cao thường được sử dụng, máy hiện sóng có thể chuyển đổi tín hiệu điện vô hình thành tín hiệu nhìn thấy được.
hình ảnh, giúp con người dễ dàng nghiên cứu quá trình biến đổi của các hiện tượng điện khác nhau. Việc sử dụng máy hiện sóng đúng cách là rất quan trọng, vì người kiểm tra thường gặp phải những rắc rối không đáng có do cài đặt tham số không chính xác dẫn đến "dữ liệu đo được" khác biệt đáng kể so với trạng thái làm việc thực tế của hệ thống.
Ba chỉ số chính của máy hiện sóng là băng thông, tốc độ lấy mẫu và độ sâu lưu trữ.
1. Băng thông: dùng để chỉ dải tần khi đáp ứng khiến biên độ đầu ra giảm xuống 70,7% (-3dB).
Với sự phát triển không ngừng của công nghệ chỉnh lưu và chuyển mạch nguồn tần số cao cũng như sự cải tiến liên tục của tần số hoạt động của nguồn điện, các công tắc nguồn hiện nay trên thị trường, chẳng hạn như GaN MOSFET, SiC MOSFET và ống chỉnh lưu SiC Schottky, đều có công tắc bật/ thời gian tắt dưới 5ns (với tần số tắt vượt quá 200 MHz). Trong quy trình đo kỹ thuật, để quan sát các tín hiệu thay đổi nhanh như vậy cần có một hệ thống đo có băng thông vừa đủ, đó không chỉ là băng thông của máy hiện sóng mà băng thông của đầu dò cũng phải đủ.
Băng thông của đầu dò vi sai và máy hiện sóng thường được sử dụng là 100 MHz, có thể đáp ứng nhu cầu kiểm tra hàng ngày.
Băng thông càng cao, phạm vi sóng hài bậc cao của tín hiệu đo có thể thu được càng rộng và tín hiệu đo được càng ít biến dạng. Tuy nhiên, băng thông của đầu dò chưa chắc đã tốt hơn. Băng thông càng cao thì càng có nhiều tần số được đưa vào và càng có nhiều tín hiệu nhiễu đi vào. Lấy máy hiện sóng kiểm tra tiếng ồn gợn sóng làm ví dụ, giới hạn băng thông 20 MHz cần được bật để đo, điều này sẽ giới hạn băng thông. Tương tự, khi có quá nhiều nhiễu trong tín hiệu tần số thấp đang được kiểm tra, giới hạn băng thông cũng có thể được bật trên đầu dò vi sai (5 MHz) hoặc máy hiện sóng.
2. Tốc độ lấy mẫu: Đề cập đến số lượng điểm dữ liệu có thể được thu thập mỗi giây. Nói chung, chỉ báo tốc độ lấy mẫu của máy hiện sóng đề cập đến tốc độ lấy mẫu cao nhất có thể đạt được trong quá trình hoạt động. Độ sâu lưu trữ = tốc độ lấy mẫu × thời gian lấy mẫu. Khi máy hiện sóng hiển thị dạng sóng trên màn hình, nó đề cập đến số lượng
dữ liệu dạng sóng Dạng sóng hiển thị trên màn hình máy hiện sóng bao gồm nhiều điểm lấy mẫu và số lượng tất cả các điểm lấy mẫu là độ sâu lưu trữ.
Tác động của độ sâu lưu trữ đến phép đo là gì? Chúng tôi thêm một sóng vuông có tần số 1KHz và biên độ 2V vào máy hiện sóng và sử dụng máy hiện sóng độ sâu lưu trữ 28M để chặn tín hiệu 14S. Tại thời điểm này, tốc độ lấy mẫu là 2Msa/S và độ khuếch đại là 2000 lần, nhưng nó vẫn là sóng vuông.
Khi sử dụng máy hiện sóng độ sâu lưu trữ 28K để chặn tín hiệu 14S, tốc độ lấy mẫu là 2Ksa/S và độ khuếch đại là 2000 lần, dạng sóng thu được sẽ bị méo.
Từ ví dụ này, có thể kết luận rằng với cùng một thời gian lấy mẫu, tốc độ lấy mẫu càng lớn thì độ sâu lưu trữ của máy hiện sóng càng sâu và có thể nhìn thấy nhiều chi tiết hơn ở dạng sóng đã lưu. Trong quá trình thử nghiệm, hãy đảm bảo rằng tốc độ lấy mẫu của bạn đủ để tránh hiện tượng méo dạng sóng do thời gian lấy mẫu dài. Tốc độ thu tối đa của máy hiện sóng thông thường có thể đạt 4MSA/s ở chế độ cuộn và thậm chí cao hơn ở chế độ kích hoạt.
Lấy dạng sóng gỡ lỗi ứng suất của sản phẩm LMF1000-20Bxx vỏ công suất cao làm ví dụ:
Khi phát triển, gỡ lỗi và thử nghiệm sản phẩm, người ta thường sử dụng máy hiện sóng bốn kênh thu được độ chính xác cao 4GSa/s, hiển thị thực sự các tín hiệu tần số cao và dữ liệu làm việc nhất thời của sản phẩm và có thể đánh giá toàn diện độ tin cậy của thiết kế thông qua dữ liệu.
Ⅱ. Những lưu ý khi sử dụng máy hiện sóng
1. Máy hiện sóng phải được hiệu chuẩn khi kết nối với đầu dò thụ động mới hoặc đầu dò được cắm hoặc rút ra để sử dụng, nếu không kết quả kiểm tra có thể không chính xác (kết quả kiểm tra gợn sóng có sai số lớn hơn 10mV). Trong quá trình đo, dây nối đất của đầu dò phải được giữ càng ngắn càng tốt. Các bước bù cho đầu dò như sau:
Kết nối đầu dò với kênh dọc, sau đó kết nối đầu đầu dò với tín hiệu tham chiếu sóng vuông của máy hiện sóng;
Quan sát tín hiệu tham chiếu sóng vuông và điều chỉnh điện dung bù. Phương pháp điều chỉnh có thể được nhìn thấy trong
hình sau;
2. Máy hiện sóng và đầu dò cần phải có trở kháng phù hợp. Máy hiện sóng thông thường có điện trở phối hợp có thể chuyển đổi là 1M Ω (mạch chung) và 50 Ω (mạch tốc độ cao) ở đầu vào, được khớp chính xác với đầu dò để giảm tác động hiệu ứng tải của mạch được thử nghiệm.
3. Khi nối đất dây nguồn của máy hiện sóng, cần tránh sử dụng đầu dò thông thường để nối trực tiếp với các sản phẩm được cấp nguồn từ hệ thống điện. Vui lòng sử dụng đầu dò vi sai để kiểm tra hoặc sử dụng biến áp cách ly để cấp nguồn cho máy hiện sóng hoặc sử dụng phép đo mặt đất nổi (không có dây nguồn nối đất nối máy hiện sóng) để tránh nhiễu dây nối đất từ dữ liệu thực (cực âm của đầu dò thụ động được kết nối với
công suất PE của máy hiện sóng). Để so sánh cụ thể, vui lòng tham khảo hình sau:
4. Không sử dụng đầu dò thụ động để kiểm tra EMC, nên sử dụng tất cả các phép đo vi sai để ngăn xung PE đưa tín hiệu đột biến đến máy hiện sóng khi máy hiện sóng được nối đất, dẫn đến hư hỏng máy hiện sóng hoặc mất điện của đầu ra sản phẩm được thử nghiệm (bất thường kết quả kiểm tra). Đường dây cấp nguồn của máy đo đột biến và nguồn điện của máy hiện sóng phải được kết nối
o nguồn điện lưới.
