四大測(cè)試分析助汽車(chē)滿足新需求

汽車(chē)電源電路的測(cè)試與其他電子系統(tǒng)上的電源測(cè)試類(lèi)似，需要進(jìn)行包括開(kāi)關(guān)損耗、傳導(dǎo)損耗、平均功率損耗以及安全工作區(qū)(SOA)在內(nèi)的主要性能測(cè)試。目前，業(yè)界已經(jīng)具有完整、方便易用的電源測(cè)試解決方案，例如泰克公司就提供了業(yè)內(nèi)最完整的集成電源分析解決方案DPO4PWR和DPO3PWR電源分析應(yīng)用模塊，可實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)損耗測(cè)量、安全工作區(qū)、諧波、波紋、調(diào)制、轉(zhuǎn)換速率等全面的測(cè)試，并能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量功能，可極大地簡(jiǎn)化汽車(chē)電源應(yīng)用的功率分析工作。


針對(duì)汽車(chē)電子測(cè)試中完全浮地測(cè)試的特點(diǎn)，泰克的專(zhuān)家建議工程師在測(cè)試中采用相對(duì)價(jià)格較高但同時(shí)性能更高的差分探頭來(lái)確保消除共模部分的影響。“有時(shí)候我們進(jìn)行單板測(cè)試很順利，但是在系統(tǒng)中運(yùn)行時(shí)就出現(xiàn)問(wèn)題，很多時(shí)候都可能是測(cè)試時(shí)未能考慮到共模部分的影響造成。”他指出。他進(jìn)一步與工程師分享了泰克在探頭上的領(lǐng)先技術(shù)：“例如，TDP探頭就特別適合進(jìn)行浮動(dòng)電壓測(cè)量，其輸入電容小于1pF，而且具有業(yè)內(nèi)獨(dú)有的探頭可編程控制特性，適合于自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。”

(三)數(shù)字器件分析

在汽車(chē)中的電子控制單元、信息娛樂(lè)系統(tǒng)和安全子系統(tǒng)中，越來(lái)越多的使用MCU、FPGA等數(shù)字IC，形成了各種嵌入式系統(tǒng)。泰克的專(zhuān)家分析指出，與需要用邏輯分析儀進(jìn)行多條通道、復(fù)雜觸發(fā)、條件存儲(chǔ)、反匯編、源代碼級(jí)軟件調(diào)試的CPU不同，對(duì)于MCU和FPGA的調(diào)試，一臺(tái)性能優(yōu)良、功能配置齊全的混合信號(hào)示波器(MSO)就足夠了。

以下是嵌入式系統(tǒng)中兩種常見(jiàn)的定時(shí)測(cè)量：事件時(shí)間相隔很遠(yuǎn)——要求在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)以高定時(shí)分辨率(高采樣率)采集多條通道(長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度)；數(shù)字狀態(tài)跳變——要求在短時(shí)間內(nèi)捕獲信號(hào)，但定時(shí)分辨率要非常高。實(shí)時(shí)MSO，如采用MagniVu應(yīng)用模塊的MSO4000，就特別適合監(jiān)測(cè)隨時(shí)間變化情況。另外，MSO4000的16個(gè)數(shù)字通道可以分別設(shè)置電平，可以在一個(gè)設(shè)計(jì)中使用不同的邏輯類(lèi)型，并可在多條通道中觸發(fā)建立時(shí)間/保持時(shí)間違規(guī)。

對(duì)于FPGA的調(diào)試挑戰(zhàn)，泰克專(zhuān)家列舉了以下幾點(diǎn)：1.設(shè)計(jì)規(guī)格和復(fù)雜程度日益提高、接入內(nèi)部信號(hào)受限；2、上市時(shí)間壓力迫使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和調(diào)試周期日益縮短；3、在FPGA中增加調(diào)試電路會(huì)影響設(shè)計(jì)性能和占用寶貴的芯片空間等等。


圖4：經(jīng)濟(jì)高效的FPGA實(shí)時(shí)邏輯調(diào)試解決方案
泰克公司提供了經(jīng)濟(jì)高效的FPGA實(shí)時(shí)邏輯調(diào)試解決方案來(lái)應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)：MSO4000混合信號(hào)示波器或TLA系列邏輯分析儀 (>v4.3)+ FS2 FPGAView控制軟件，配套FPGA廠商的復(fù)用器和JTAG電纜，可4步輕松完成：創(chuàng)建接口模塊?為調(diào)試環(huán)境配置FPGAView將FPGA引腳映像到MSO4000或TLA系列邏輯分析儀進(jìn)行測(cè)量。

另外，泰克公司還提供了DPOxAudio音頻分析模塊，可對(duì)車(chē)載娛樂(lè)系統(tǒng)音頻總線I2S進(jìn)行譯碼分析。

(四)數(shù)字RF測(cè)試

一些新的安全和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)將RFID廣泛地應(yīng)用于在汽車(chē)電子系統(tǒng)中，如胎壓監(jiān)測(cè)(TPMS)、防盜器、無(wú)鍵輸入系統(tǒng)、倒車(chē)?yán)走_(dá)組件和系統(tǒng)。RFID的應(yīng)用日益增多，部分在過(guò)去高級(jí)轎車(chē)中應(yīng)用的技術(shù)將成為未來(lái)大部分汽車(chē)的標(biāo)配，例如今年輪胎氣壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)的呼聲日益高漲，監(jiān)測(cè)泰克專(zhuān)家也指出，在倒車(chē)?yán)走_(dá)應(yīng)用中，過(guò)去國(guó)內(nèi)汽車(chē)廠多采用直接購(gòu)買(mǎi)模塊進(jìn)行應(yīng)用，而現(xiàn)在很多自己開(kāi)始設(shè)計(jì)，將必然促進(jìn)在更多汽車(chē)中的廣泛應(yīng)用。

如前文所述，近年來(lái)汽車(chē)電子系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜化、更多具有較強(qiáng)EMI特性的開(kāi)關(guān)電源進(jìn)入汽車(chē)電子系統(tǒng)中，這些對(duì)RF的測(cè)試帶來(lái)了挑戰(zhàn)，使用傳統(tǒng)的頻譜分析工具來(lái)對(duì)這些瞬態(tài)信號(hào)進(jìn)行測(cè)試。泰克專(zhuān)家對(duì)于汽車(chē)RF測(cè)試給出了一些建議供工程師參考：可采用泰克公司的雙通道信號(hào)發(fā)生器AFG3022B進(jìn)行，以生成4位RFID碼型信號(hào)和同步觸發(fā)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)134.2kHz的RFID接收機(jī)IC進(jìn)行功能測(cè)試；利用任意波形和函數(shù)發(fā)生器來(lái)產(chǎn)生汽車(chē)內(nèi)的復(fù)雜信號(hào)環(huán)境，例如對(duì)于倒車(chē)?yán)走_(dá)脈沖式噪聲系數(shù)測(cè)量，可采用簡(jiǎn)便易用的雙通道AFG3252來(lái)生成兩個(gè)同步脈沖信號(hào)，為RF放大器供電，在頻譜分析儀上觸發(fā)噪聲系數(shù)測(cè)量。

本文小結(jié)

近年來(lái)，中國(guó)汽車(chē)電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域日益活躍，與以前整車(chē)廠商主要直接使用國(guó)外成熟的模塊產(chǎn)品相比，很多廠商加大了自主研發(fā)的力度，本土汽車(chē)電子設(shè)計(jì)企業(yè)也在積極尋求與整車(chē)企業(yè)合作。