课程模拟电路测试方法

1、资质培训课程系列文档版本版本号修订者审核者修订时间版本修订V1.00资质培训课程系列文档摘要本文主要了电源模拟电路的测试，列举了目前涉及的所有的模拟电路测试项，并详细说明了每项测试的具体的测试模型、目的、测试步骤、判定等资质培训课程系列文档目录摘要3一、二、三、目的2适用范围2测试项目汇总2测试内容2i.1.电源电路性能指标测试2a)b)c)d)e)f)g)h)i)j)k)输出额定电压4输入电压范围4负载调整率5动态负载输出电压波动5电压调整率6电压精度7效率8输入欠压保护9输出过压保护10纹波与噪声电压和电流11开关机特性147.1.1.1.11测试152.电源兼容适用测试16二次滤波电路测

2、试16时钟电路电源滤波电路测试17a)b)c)d)e)整板功耗及各功耗测试17DDR VTT 端接测试17上电时序测试20附录 A21参考文献22资质培训课程系列文档一、目的规定模拟电路的测试步骤。本测试指南电源的测试项目、测试目的、测试模型、测试步骤。二、适用范围1.适用于项目开发的模拟部分电路的测试。DC-DC，LDO,以及部分自带电压调整器电路。2.项目测试过程中不适用的测试项目，请在测试项目中注明不适用，但除，保持完整性将该测试项目删3.对于更换输入AC电源的测试，测试以下暂定项目即可，后续根据需要进行增加1、2、3、4、5、输出额定电压效率纹波噪声电压与电流开关机特性中动态负载特性4

3、.对于外购的DC身特性，在模块认定和非模块，本指南所列的“电源电路性能指标测试”项目属于模块本进行认证测试，项目使用中除以下所列外，不需在重复测试1.2.5.效率纹波与噪声电压（纹波电流在设计时，已经考虑了滤波电容的选用，可不测）电源模块和已经进行过预研认定的方案同第4点所述。三、测试项目汇总i.测试内容1.电源电路性能指标测试测试项测试结果输出额定电压输入电压范围负载调整率电压调整率电压精度效率输入欠压保护输出过流保护输出过压保护纹波噪声开关机特性测试短路保护测试二次滤波电路时钟电路电源滤波整板功耗及各功耗DDR VTT 端接资质培训课程系列文档芯 芯 芯 芯芯 芯 芯VIN芯 芯 芯 芯芯

4、 芯 芯LC芯 芯FB芯 芯 芯 芯R1R2资质培训课程系列文档图1a)输出额定电压测试目的: 测试额定条件下电源电路输出额定电压测试模型：如图1,（测试环境搭建后需拍照留存，下同）测试环境和条件：室温，测试仪器和：数字万用表，输入开关电源测试步骤：1、 输入电压为额定电压，负载调至额定负载，即输出最大负载的50%（下同）2、 上电，至输出后，使用万用表在电源输出端的输出电容处读此时的电压值即为输出额定电压值。3、此时读数至表格6、判定依据：输出额定电压符合总体规划设定的输出电压额定值b)输入电压范围注 1：主自带电压调整器不适用；注 2：电源方案在预研或认定阶段已经测试，则在项目中可不在测试

5、，直接测试结果即可。遇此情况请在测试报告中注明。注 3：输入电压范围指的是项目所用开关电源的输出电压范围，下同。1、 测试目的:测试电源正常工作的输入电压范围, 在该范围内电源应能正常的开关机。2、输测入试电模流型：如图2测试工作,电压测试VIN点输出L电流测试可调直流电源R1C板上负载FBR23、 测试环境和条件：室温资质培训课程系列文档4、 测试仪器和：数字万用表，可调直流电源5、 测试步骤：a) 输出负载调至额定负载分别调整输入电压为最小输入电压、额定输入电压、最大输入电压，使用万用表在各输入滤波电容处（有CLC滤波电路的测试点在后级滤波电容）测量输入电压值，并至表格b) 在每个电压点开

6、机，电源应能正常上电，输出电压在稳压精度范围内，之后下电。6、 判定依据：输入额定电压范围符合总体规划设定的输入电压范围值。输入额定电压范围以项目所用开关电源的输出电压范围为指标。输入电压范围必须大于等于开关电源的输出范围。否则，为FAILc)负载调整率注 1：电源方案在预研或认定阶段已经测试，则在项目中可不在测试，直接情况请在测试报告中注明。测试结果即可。遇此1.测试目的： 测试电源在输出负载变化情况下输出电压偏离额定值的百分比。2.测试模型：如图23.测试环境和条件：室温4.测试仪器和：数字万用表，可调直流电源（使用项目用开关电源也可）5.测试操作步骤：a)调整输入电压为额定输入电压，接最

7、小负载，使用万用表在电源输出端的输出电容处测出输出电压Vo1，并调整输入电压为额定输入电压，接最大负载，使用万用表在电源输出端的输出电容处测出输出电压Vo2，并负载调整率按以下公式计算： 负载调整率=（V-Vo）/Vo×100% 式中：Vo为额定值VVo1和Vo2中相对Vo偏差最大值b)c)6.判定依据：负载调整率符合总体规划设定的负载调整指标。该指标按所用电源方案的预研指标定，若新方案还未进行预研，该指标按我司外购POLA模块指标定：±1.3%动态负载输出电压波动d)注 1：电源方案在预研或认定阶段已经测试，则在项目中可不在测试，直接情况请在测试报告中注明。测试结果即可。

8、遇此（1） 测试目的：主要是测试大负载DCDC电源模块，在输出负载动态变化的情况资质培训课程系列文档下，输出电压的波动范围。（2） 测试模型：如图5（3） 测试环境和条件：室温（4） 测试仪器和：负载（模拟组）（5） 测试操作步骤：a)b)c)去除大负载主，接负载。设置负载调整范围10%90%，频率1KHz，幅度2.5A/us。用示波器测试电源模块输出的电压变化范围。（6） 判定依据：电压波动在要求范围内（比些指标是+-5%）e)电压调整率注 1：主自带电压调整器不适用；注 2：电源方案在预研或认定阶段已经测试，则在项目中可不在测试，直接测试结果即可。遇此情况请在测试报告中注明。2测试目的:

9、测试输入电压在全输入范围内变化时输出电压偏离输出额定电压的百分比。3测试模型：如图24测试环境和条件：室温5测试仪器和：数字万用表，可调直流电源6测试步骤:6.3调节输入电压为输入电压的下限值，接额定负载，使用万用表在电源输出端输出电容处测出输出电压Vo1，并数值资质培训课程系列文档6.4调节输入电压为输入电压的上限值，接额定负载，使用万用表在电源输出端输出电容处测出输出电压Vo2，并数值6.5电压调整率按以下公式计算：电压调整率= （V-Vo）/Vo×100% 式中：Vo为额定值VVo1和Vo2中相对Vo偏差最大值7判定依据：电压调整率符合总体规划设定的电压调整率指标。该指标按所用

10、电源方案的预研指标定，若新方案还未进行预研，该指标按我司外购POLA模块指标定：±0.2%f)电压精度注 1：电源方案在预研或认定阶段已经测试，则在项目中可不在测试，直接情况请在测试报告中注明。测试结果即可。遇此（1） 测试目的: 输入电压在全范围变化,输出负载在全范围变化时输出电压偏离额定值的百分比.（2） 测试模型：如图2（3） 测试环境和条件：室温（4） 测试仪器和：数字万用表，可调直流电源（5） 测试步骤:a)调节负载为额定负载，在的输入范围内调节输入电压，使用万用表在电源输出端输出电容处测出输出电压Vo1，并此时偏离额定电压的最大数值。b)调整输入电压为额定输入电压，改变负

11、载电流为最小负载至最大负载，使用万用表在电源输出端输出电容处测出输出电压Vo2，并此时偏离额定电压的最大数值。根据以上两步测试的电压值，按下面公式计算： 稳压精度= （V-Vo）/Vo×100%式中：Vo为额定值（即额定输入，半载时的输出电压，下文定义相同）V（1）、（2）所测电压相对Vo偏差最大值c)判定依据：电压精度符合总体规划设定的电压精度指标。当资料有明确规定所用电压的精度指标时，电压的电压精度指标以规格书为准。若资料没有明确规定所用电压的精度指标时，电压精度指标则按下述约定：电压在 1.8V-5.0V 时，精度为±2%；电压小于 1.8V 时，精度为±2

12、%；（6）资质培训课程系列文档g)效率注 1：主自带电压调整器不适用（1）（2）测试目的：测试在各种输出负载条件下的整板电源效率。测试模型：如下图（3）（4）测试环境和条件：室温测试仪器和：数字万用表，钳流表（5）测试步骤:通电，板上负载（即被测样机）分别配置在各种工作模式（并说明负载情况，如最小负载，满载等），如 24 电口 100M 全双工，线速转发等分别使用钳流表和万用表测试各种工作模式下的输入/输出电压电流，a)b)并，计算效率。c)DC-DC 转换电路中，可将电感撬起，飞线，使用钳流表测试电流值 。LDO转换电路中，可将输入或输出管脚撬起（视情况方面而定飞线，使用钳流表测试电流值撬输

13、入），需要注意的是，有给 LDO 提供输入电压的电路，在计算输出电流时，应减去 LDO 的电流输入电压测试点在各输入滤波电容处（整板输入的插座处），输出电压测试点在各输出电压的滤波电容处d)芯芯芯芯芯芯芯芯芯芯芯 芯 芯 芯芯芯芯芯芯芯 芯 芯 芯芯芯芯VOUT1芯 芯芯芯芯芯芯芯芯芯芯芯VOUT2芯 芯Voutn芯 芯（5）效率按以下公式计算：效率Po式 中 ：/ Pi× 100Po=Vo× Pi=Vi×Io IiVo: 输 出 电 压输 出 电 流Vi:输入 电 压Io:Ii:输 入 电 流资质培训课程系列文档（6）判定依据：效率符合总体规划设定的效率指标。若

14、总体规划无定义，效率指标定义为：在全输入电压范围内，满载以及额定负载的效率需80%。h)输入欠压保护注 1：主自带电压调整器不适用；注 2：电源方案在预研或认定阶段已经测试，则在项目中可不在测试，直接情况请在测试报告中注明。测试结果即可。遇此1、测试目的：测试电源方案的输入欠压保护功能是否符合设计要求，无此功能则不测试，并在测试结论注明，下同2、测试模型：如图23、测试环境和条件：室温4、测试仪器：示波器，可调直流电源，示波器单端探头，数字万用表5、测试步骤：（1）使通道示波器，一个通道接输出电压，一个通道接输入电压。触发源选择输出通道，下降沿触发，触发电平低于并接近输出额定电压，触发模式选择

15、NORMAL。（2调节输入电源至额定电压，上电，输出正常后，逐渐调低输入电压，直至电源输出掉电。使用万用表测试此时输入电压值并存此时波形。即为下电过压保护值（3重新设置示波器触发源选择输出通道，上升沿触发，电平低于并接近输出额定电压，触发模式选择NORMAL4下电后，在调高输入电压，电源应能重新恢复输出，使用万用表测量恢复输出时的输入电压值并，即为上电过压保护值。保存此时波形。5输入电压测试点在各输入滤波电容处（有CLC滤波电路的测试点在后级滤波电容）6、判定依据：输入欠压保护值符合总体规划设定的输入欠压保护值指标。若总体规划无要求，按所用电源方案的片指标范围即为FAIL.的指标定义。超出芯资

16、质培训课程系列文档i)输出过压保护注 1：电源方案在预研或认定阶段已经测试，则在项目中可不在测试，直接情况请在测试报告中注明。测试结果即可。遇此注 2：过压保护时间根据电源方案而定，电源有此指标则进试，若无，则不进试（1）测试目的: 电源的过压保护是否符合设计要求（2）测试模型：过压保护值按图4，过压保护时间按图5（3）测试环境和条件：室温（4）测试仪器和：可调直流稳压电源，示波器，负载，数字万用表，压探头，差分电压探头（5）测试步骤:（1）输入电压为额定电压，负载使用负载（2）将电源输出与板上负载断开（输出电感，输出电容，反馈电阻 R1 撬起，飞线连接），接负载，额定负载输出。使用触发源所在

17、的通道测试输出电压，触发选择下降沿触发，触发电平选择靠近输出电压电平。用外部直流稳压电源， 调整稳压电源输出至合适值，点触板上电源输出，至板上电源电压保护跌落，此时直流电源电压值以及波形（3）过压保护响应时间测试测试步骤在过压保护值的测试步骤基础上，增加测试上边开关管的 G 极驱动电压。如下图示，使用差分探头测试上管 G 极电压。从输出电压变高到上管 G 极驱动无输出或进入打嗝模式的时间间隔即为过压保护响应时间。响应时间使用示波器光标测量。资质培训课程系列文档芯芯 芯芯 芯芯芯芯 芯芯芯芯芯芯芯芯芯芯 V+芯芯 芯 芯芯 芯 芯V-芯芯芯芯芯VINLR1C芯 芯芯 芯芯芯FBR2图 5（6）判

18、定依据：过压保护值符合总体规划设定的过压保护指标。若总体规划无要求按所用电源方案的的指标定义；过压保护时间按所用电源方案的的指标定义，无过压保护时间定义则不测试。j)纹波与噪声电压和电流（1）测试目的: 测试电源输出纹波噪声是否符合设计要求（2）（3）（4）测试模型：纹波电压噪声按图1，纹波电流噪声按图2测试环境和条件：室温测试仪器和：示波器，电压探头，电流探头，可调直流稳压电源（可使用产品配套开关电源）资质培训课程系列文档图6（5）测试步骤：1.输入电压为额定电压，输出配置在不同的工作模式下2 将示波器带宽限制调到 20M，耦合方式调为 AC 耦合调到 us 档。（可根据实际情况进行调解，以

19、清晰的看到波形为准），触发选择探头所在通道，选择合适触发电平使用示波器探头测试输出电压，如图 6 所示。3 光标设置到水平，使用光标测量纹波噪声电压值。4使用电流探头测试输出电流纹波，耦合方式为AC耦合纹波噪声电流的RMS值为测试值。纹波和噪声电压示意图如图75.测试点在各输出电压的滤波电容处判定依据：纹波噪声符合总体规划设定的纹波噪声指标。纹波噪声电压指标参照（6）总体规划中指标。若若源纹波指标）已提供纹波指标的按Datasheet 为准；或者器件无特别要求，则器件直供电源的纹波指标（以及器件电源管脚的电1.8V 及其以下的电压纹波要求小于 30MV；5V-1.9V 的电源纹波要求小于 50

20、MV；12V-5.1V的电源纹波要求小于 120MV；对于非直供电源（指还要经过滤波，DC/DC,LDO 处理的电源后送到管脚的电源指标）：电压 5V 及其以下的，电源纹波不超过 200mv;电压 12V-5.1V 的，电源纹波不超过 300MV若提供噪声指标，则已Datasheet 为准；若无要求，3.3V 以下小于 100mv；5V-3.4V 小于 150mv；12V-5.1V 小于 200mv。纹波噪声电流以所用滤波电容的纹波电流能力为指标，纹波电流不得超过滤波电容的总纹波电流能力（需符合器件降额要求）即纹波电流不得超过所用滤波电容总的（纹波电流能力*降额系数）资质培训课程系列文档图7资

21、质培训课程系列文档k) 开关机特性自带的电压调整器不适用注 1：主资质培训课程系列文档（1）测试目的: 测试电源电路的开关机特性,是否符合设计要求（2）测试模型：按图2接线（3）测试环境和条件：室温（4）测试仪器和：示波器，电压探头，可调直流电源，电流探头，项目配套开关电源（5）测试步骤：（1）输入为额定电压，输出为最小功耗，反复开关机十次，每一次下电到下一次上电时间间隔为30s用示波器观察并开关机过冲幅度和开机时间，并用光标测量上电开机时间，已输出电压的10%-90%为测试范围。用示波器测量选项中的“过冲幅度”测试过冲幅度。读数并保存一次波形。（2） 输入电压分别调至最低输入电压和最高输入电

22、压，重复步骤1.（3） 输入为额定电压，输出为小功耗，上电使用电流探头分别测试输入电源的浪涌电流波形。电源使用配套开关电源。反复10次，每一次下电到下一次上电时间间隔为30s。使用光标测量浪涌电流值，读数并保存一次波形。（4）输入电压调至额定电压，输出为最小功耗，上电使用电流探头分别测试输出电源的浪涌电流波形。电源使用可调直流电源。反复10次，每一次下电到下一次上电时间间隔为30s。使用光标测量浪涌电流值，读数并保存一次波形。（5） 输入电压分别调至最低输入电压和最高输入电压，重复步骤4.（6） 输入电压测试点在各输入滤波电容处（有CLC滤波电路的测试点在后级滤波电容），输出电压测试点在各输出

23、电压的滤波电容处（6）判定依据：上述测试指标需符合总体规划设定的指标要求。若总体规划无要求，上电时间小于10ms为准,不得有回勾。过冲幅度不得超过输出额定电压的5%。浪涌电流以输入输出回路中的器件【输入/输出电容（电源附近滤波大电容，不远离电源的用电容），输入二极管，clc电感,输出电流检测电阻，MOSFET】的浪涌电流的最低值做为指标（需满足器件的降额要求）。电容（>10U，小于10U不计）的浪涌电流为：额定电压X1.1 /ESR。对于使用陶瓷电容进行滤波的,陶瓷电容ESR取5 m 欧。其它类型电容按规格书所列选取。7.1.1.1.11测试注：若跟随整机同时进试，请在测试中注明，并把测

24、试结果写见测试资质培训课程系列文档1、测试目的: 测试电源关键作为可靠性评估依据.2、测试模型：无特殊需求，整机上电运行与最大功耗工作模式即可3、测试环境和条件：最高工作环境温度4、测试仪器：高温箱，火车头测温仪，5、测试步骤：整机工作在最大功耗状态。随整机热测试同时进行，达到热平衡后，测关键器件（电感，MOSFET,PCB板，输出电容）6、判定依据：器件符合总体规划设定的器件7、指标要求2.电源兼容适用测试a)二次滤波电路测试1、测试目的: 测试板上主要的需要二次滤波电路的纹波噪声，电压范围是否符合设计要求2、测试模型：无特殊需求，整机上电运行与最大功耗工作模式即可3、测试环境和条件：室温4

25、、测试仪器和：示波器，万用表5、测试步骤:整机工作在最大功耗状态。（1）电压范围测试步骤同上文（2）（3）的 AVDD、PLL_VDD，REF 电压测试同上文、纹波测试IO 的 RVDD/TVDD、XTAL_VDD、BIAS_VDD 电压测试见下文同上文、纹波测试见下文（4）测试点在靠近各被测试的的二次滤波后级滤波电容处。（5）纹波噪声测试步骤：使用同轴电缆+隔直电容+示波器 DC50 耦合。带宽选取为示波器全带宽，示波器带宽要求 400MHz 以上以示波器打开全余辉显示，波形采样103 以上，使用光标卡取 PK-PK 值，并读数。同轴电缆的层焊在测试点的 GND上,同轴电缆的芯线焊在测点的电

26、源端。隔直电容取 103。示意图如下：6、判定依据：二次滤波电路指标电源纹波要求小于30mv，电压范围需要符合DS要求7、资质培训课程系列文档b)时钟电路电源滤波电路测试1、测试目的: 测试板上晶振/晶体电源受电管脚以及时钟 Buffer电压测试、纹波测试符合设计要求2、测试模型：无特殊需求，整机上电运行与最大功耗工作模式即可3、测试环境和条件：室温4、测试仪器：示波器53、测试步骤:（1）纹波噪声以及电压范围测试步骤同7.1.1.2.1。测试点在各晶振/晶体电源受电管脚以及时钟Buffer输入二次滤波后级滤波电容处。6、判定依据：时钟滤波电路指标电源纹波要求小于30mv，电压范围需要符合DS要求7、c)整板功耗及各功耗测试1、测试目的: 测试整板功率消耗数据以及各主要功耗数据（已用过且测试过功耗的主可不测2、测试模型：无特殊需求，整机上电运行与最大功耗工作模式即可3. 测试环境及条件：室温4. 测试仪器：万用表，钳型电流表5、测试步骤:（1）整板功耗