Aktywna sonda napięciowa dla szyn zasilania RP4030 Teledyne LeCroy i dekoder SPMI

lecr

Opisywane nowe produkty stanowią rozszerzenie 8-kanałowych oscyloskopów 4 GHz wysokiej rozdzielczości dla systemów zarządzania energią, sekwencjonowania zasilania i testów integralności zasilania.

Firma Teledyne LeCroy wprowadziła dwa nowe produkty – aktywną sondę napięciową dla szyn zasilania RP4030 oraz pierwszy na rynku szeregowy dekoder interfejsu zarządzania zasilaniem (SPMI) opracowanego przez grupę MIPI. Sonda RP4030 jest w stanie mierzyć niewielkie zmiany sygnału na linii zasilania / napięcia stałego. Natomiast dekoder SPMI monitoruje i przedstawia zależności między komunikatami interfejsu szeregowego SPMI a zmianami poziomu stałego na szynie zasilania. Te dwa produkty są przeznaczone do testowania systemów komputerowych i wbudowanych zasilanych z szyny lub z baterii, w  których wykorzystano cyfrowe kontrolery zasilania (PMIC), co ma na celu obniżenie poboru mocy i maksymalizację sprawności. Nowe produkty rozszerzają możliwości oferowane już przez oscyloskop wysokiej rozdzielczości Teledyne LeCroy HDO8108 (pasmo 1 GHz, 8 kanałów, rozdzielczość 12 bitów) i HDO9404 (4 GHz, 4 kanały, 10 bitów).

Sonda RP4030 zapewnia duży zakres przesunięcia poziomu napięcia (±30 V), niskie tłumienie (1,2x) i wysoką impedancję dla prądu stałego (50 kΩ). Łącznie, możliwości te pozwalają na akwizycję napięć szyn zasilania DC z przesunięciem poziomu równym nominalnemu napięciu DC tej szyny, tym samym umożliwiając wyśrodkowanie sygnału DC na ekranie oscyloskopu. Wówczas  można wykorzystać wysokie wzmocnienie oscyloskopu (np. 5 mV/div) w celu obserwacji szumu i małych wahań napięcia zmiennego na tle napięcia stałego szyny. Sonda ma pasmo 4 GHz – dwukrotnie więcej, niż rozwiązania konkurencyjne – i jest doskonale dopasowana do oscyloskopu wysokiej rozdzielczości Teledyne LeCroy HDO9404 przeznaczonego do testów integralności zasilania.

Wraz z sondą RP4030 dostarczany jest zestaw końcówek i wyprowadzeń. Standardowy kabel SMA-MCX o długości 36” (914 mm) pozwala podłączyć sondę do końcówki MCX o paśmie 4 GHz lutowanej do płytki PCB. Natomiast kabel współosiowy MCX na pasmo 3 GHz służy do połączenia z gniazdem U.FL montowanym na płytce PCB. Dostępna jest również opcjonalna końcówka Browser do badania ręcznego. Szerokie pasmo i bardzo małe rozmiary lutowanej końcówki oraz gniazda U.FL montowanego na PCB (3 x 3 mm) pozwalają na podłączenie wielu końcówek i wyprowadzeń do kompaktowych urządzeń przenośnych lub zasilanych z baterii. Dodatkowe wyprowadzenia i gniazda można dokupić jako akcesoria i pozostawić je włączone do obwodu, co pozwala na łatwe i szybkie podłączanie wielu różnych sygnałów podczas kolejnych etapów testów.

Projektanci urządzeń przenośnych lub trzymanych w dłoni, zasilanych z baterii, często wykorzystują interfejs MIPI SMPI do komunikacji między procesorem systemu wbudowanego a scalonym układem zarządzania zasilaniem (PMIC). W takim scenariuszu celem jest utrzymanie pożądanej wydajności systemu wbudowanego poprzez regulację zasilania, aby uzyskać maksymalną sprawność. Dekoder SPMI Teledyne LeCroy stanowi intuicyjne i przezroczyste rozwiązanie, które zapewnia dekodowanie protokołu i nanoszenie informacji oznaczonych kolorami na przebieg sygnału warstwy fizycznej SPMI. Dane zdekodowanego protokołu SPMI są również wyświetlane w jednej tabeli wraz z danymi innych protokołów. Dotknięcie rekordu w interaktywnej tabeli powoduje powiększenie wybranego pakietu protokołu, z kolei funkcje wyszukiwania wzorca i filtracji umożliwiają łatwą lokalizację wybranych pakietów i wiadomości. Dekoder SPMI może obsługiwać wiele urządzeń master i slave, obsługuje pełen zakres poleceń i arbitrażu sekwencji, jak również wszystkie sekwencje wraz z pauzami.

8-kanałowy oscyloskop o rozdzielczości 12 bitów z pasmem 1 GHz HDO 8108 znajduje zastosowanie we wszelkich obszarach zarządzania zasilaniem. Należą do nich: testowanie odpowiedzi układów cyfrowych na skok napięcia na szynie, testowanie śledzenia i dystrybucji prądu przez układ PMIC, testy integralności zasilania na szynie oraz testy sekwencjonowania zasilania, pomiar czasu odpowiedzi układów zasilania oraz pomiary przesłuchów i zawartości harmonicznych. Osiem kanałów pozwala na jednoczesną obserwację wielu linii zasilania wraz z innymi powiązanymi sygnałami. Duża pamięć próbek (do 250 milionów punktów na kanał) daje możliwość rejestracji długich odcinków czasu przy wysokiej częstotliwości próbkowania. Ponadto rozszerzenie dla sygnałów mieszanych (MSO) pozwala na rejestrację zegara i danych magistral szeregowych bez wykorzystania analogowych kanałów wejściowych. Dzięki pasmu 4 GHz oscyloskop HDO9404 stanowi optymalny wybór do testów integralności zasilania, gdy wymagane jest szerokie pasmo (na przykład w przypadku sondowania w pobliżu procesora). Dostępnych jest też wiele dedykowanych sond niesymetrycznych i różnicowych oraz towarzyszących im wzmacniaczy, które pokrywają wszystkie scenariusze testowe.

Firma Teledyne LeCroy zapowiedziała również wersję alfa pakietu narzędzi do analizy szyny (Advanced Rail Analysis Toolbox). Ten zestaw narzędzi pozwala na analizę napięć na szynie cykl po cyklu i wyświetla wiele uśrednionych parametrów w postaci tabeli. Funkcje prezentacji przebiegu cykl po cyklu oraz Zoom+Gate pozwalają na klarowne przedstawienie zmiany poziomu napięcia stałego na szynie w czasie, pozwalając na szybsze diagnozowanie i rozwiązywanie problemów z systemem zasilania.

O autorze