多通道严格时序精确供电案例分析

绝大部分的集成电路板都需要多路供电，而且很多还需要这些供电直接在上电或关闭时保持严格的顺序，典型的如FPGA的供电和关机。N6705B直流电源分析仪内置各通路之间的开、关时延设置，可以保证准确的时序输出性能。

 

        案例及方案详解

1、某电路板的供电要求

•  需要4路供电，分别（如表1）：

表1：某电路板的4路供电情况

• 4路电源必须同步输出，而且每路的电压上升斜率不同；

• 以1000读数/秒 记录和监测每一路的电流随时间变化，持续时间10小时；

2 方案难点

• 单台电源必须提供4路，而且每一路输出电压、电流、功率、精度都不相同，必须使用4台电源。

• 如何实现4台电源的同步输出，而且要求电压上升可调的电源。

• 持续10小时的电流记录，而且要求采样速率 大于 1000读数/秒。

3 方案分析

常见的4路同步输出的方法：使用PC，通过程序控制同时控制4台电源： 

            

图1：通过PC编程控制多台电源的实测结果

传统方案缺点：

• 电压设定速度缓慢，无法精确控制电压变化时间

• 受GPIB/RS232接口通信速度、指令处理速度、以及电压变化时间限制：

          - GPIB 接口编程时间: 0.2s 

          - 指令执行时间： 20~50ms （取决于电源性能）

          - 电压变化时间： 20~100ms （取决于电源性能）

N6705B 直流电源分析仪 轻松应对 “多通道严格时序精确供电和分析”

1)N6705B直流电源分析仪，采用模块化设计，在一台主机中提供了多种测试仪表功能：

       • 1 至 4 路高性能电源输出或电子负载

• 数字电压表和电流表

• 带功率输出的任意波形发生器

• 电压、电流示波器

• 电压、电流数据采集

• 所有的测量和功能都能通过前面板实现

              

图2：N6705B 直流电源分析仪

2)超过34种不同性能，电压，电流，功率等级的模块，任意的组合搭配最灵活的多通道电源

• 基础型模块：最高电压150V，最大电流20A，功率50W -300W；

• 高性能型自动量程模块：最高电压60V，50A，功率500W，电压编程时间<2ms；

• 精密型模块：最高电压60V，50A，功率500W，0.016%的电压输出精度；

• SMU源表模块：20V/3A，20W，双象限或四象限工作，低至nA级电流测量精度。

        

3)N6705B操作和实测结果

N6705B采用模块化设计，每个通道都可以通过选择不同的模块，输出不同的功率和性能。     

N6705B面板直接可以设置每一路的时间延迟，而且可以精确保证良好的重复性。如图3所示。而且N6705B内置电压、电流的数据记录仪功能，最快记录速度高达 50000读数/秒，PC上的软件运行时更是长达1000小时（取决于PC的硬盘空间）如图3所示。

 

图3：路延时的设定及重复100次的输出结果

 

N6705B典型配置

1 主机选择

   N6700B 平台提供多种类型的主机。如表2所示。

表2：N6700B 平台提供的主机类型

图4：N6700B 平台提供多种类型的主机

  2 模块选择

         N6700平台提供34种模块可以选择，按照性能分成4个等级，如下表3：

表3：N6700平台提供的34种模块

3 特殊功能选件

表4：特殊功能选件适用主机情况表