利用R&S示波器RTO/RTE測(cè)量Qi無(wú)線充電系統(tǒng)

在測(cè)量發(fā)射控制組件的VCC供電時(shí)，之前在調(diào)壓器發(fā)現(xiàn)的電磁干擾也導(dǎo)入在內(nèi)。圖13的頻譜圖顯示，使用無(wú)限余輝捕獲到的頻譜，除了調(diào)壓器的開關(guān)機(jī)制干擾，也觀察到了其它噪聲。RTO/RTE有獨(dú)特的歷史模式功能，可以把之前捕獲到并還留在內(nèi)存中的波形數(shù)據(jù)（由于內(nèi)存容量有限，滿了就會(huì)把舊的數(shù)據(jù)刪除），回放到示波器顯示。這樣不但可溯已捕獲的數(shù)據(jù)，更能把不同時(shí)間點(diǎn)捕獲到的波形進(jìn)行比較。在歷史模式里，F(xiàn)FT頻譜、測(cè)量、選通和模板測(cè)試等功能，都能夠操作。圖14 顯示在不同時(shí)間點(diǎn)捕獲到的紋波，在時(shí)域波形或頻譜圖上，都有著相當(dāng)大的差異。這證實(shí)噪音會(huì)隨著時(shí)間變化。通過(guò)歷史模式的時(shí)間標(biāo)簽，可能可以把特性相似的噪聲建立起相關(guān)性，再進(jìn)一步的查找產(chǎn)生問(wèn)題的根源。

圖14. 兩個(gè)不同時(shí)間點(diǎn)捕獲的噪聲，通過(guò)歷史模式，能更清楚分析里面的細(xì)節(jié)

圖15. 發(fā)射（充電）平臺(tái)送出的模擬Ping信號(hào)

圖16. LLC半橋占空比的變化

發(fā)射（充電）平臺(tái)會(huì)在每400ms發(fā)出高幅度的模擬Ping的信號(hào)，以偵測(cè)接收（移動(dòng)）設(shè)備的存在，正如 圖15所顯示。執(zhí)行模擬Ping信號(hào)時(shí)，LLC半橋開關(guān)管信號(hào)的占空比會(huì)從50%下降至2%（圖16）。這樣的高幅度脈沖似的信號(hào)，也相對(duì)地引起高幅度的開關(guān)噪聲。這也是我們?cè)谥?.3VCC電源測(cè)量時(shí)看到的噪音。

圖17. MSO 邏輯通道提供更多的通道檢測(cè)協(xié)議層與模擬信號(hào)的相關(guān)性

執(zhí)行模擬Ping信號(hào)時(shí)，射頻控制組件（BQ500210R-GZ）處于被動(dòng)模式，然后通過(guò)低功率組件（MSP430G2001）來(lái)進(jìn)行偵測(cè)接收設(shè)備的運(yùn)作，以節(jié)省電源。要進(jìn)一步的研究?jī)蓚€(gè)組件間的互動(dòng)通信，可以選用MSO探頭（圖17）來(lái)測(cè)量其間的邏輯訊息。然后透過(guò)總線解碼或串行解碼，來(lái)確認(rèn)通信訊息是否符合標(biāo)準(zhǔn)需求（圖18）。

圖18. RTO/RTE可以把MSO邏輯信號(hào)、解碼顯示與時(shí)域的波形并列在一起

MSO邏輯探頭捕獲到的邏輯信號(hào)，可以再進(jìn)行解碼，再把解碼顯示、邏輯信號(hào)與時(shí)域的波形并列在同一個(gè)時(shí)間軸上，以方便了解信號(hào)在時(shí)間上的相關(guān)性。在圖18顯示，在發(fā)送模擬Ping信號(hào)之前，低功率組件會(huì)通過(guò)連接的SPI總線傳達(dá)訊息，使其發(fā)送模擬Ping信號(hào)。

圖19. 發(fā)射（充電）平臺(tái)每400ms 發(fā)送模擬Ping信號(hào)

圖20. 每15秒的數(shù)字Ping信號(hào)

除了每400ms發(fā)送模擬ping信號(hào)偵測(cè)接收器的存在，為了避免模擬Ping信號(hào)錯(cuò)過(guò)一些在充電平臺(tái)上的設(shè)備,更高幅度的數(shù)字求封（digital ping）會(huì)在每隔15秒發(fā)送出去。這是因?yàn)橐恍┰O(shè)備可能由于模擬Ping信號(hào)的不良，需要更高幅度的數(shù)字Ping信號(hào)，才能分辨出需要作出回應(yīng)。

圖21. 增加示波器捕獲時(shí)間，可以把模擬ping，數(shù)字ping及偵測(cè)到接收設(shè)備進(jìn)行握手的執(zhí)行過(guò)程捕捉下來(lái)

當(dāng)接收（移動(dòng)）設(shè)備接近發(fā)射（充電）平臺(tái)時(shí)，次級(jí)線圈將會(huì)對(duì)初級(jí)線圈形成負(fù)載，導(dǎo)致電壓的下降。偵測(cè)到這種情形，充電平臺(tái)就會(huì)啟動(dòng)發(fā)射控制組件，發(fā)出更長(zhǎng)的數(shù)字ping信號(hào)，測(cè)試接收器的反應(yīng)。

接收設(shè)備收到ping信號(hào)，將會(huì)通過(guò)調(diào)節(jié)次級(jí)線圈的負(fù)載，形成振幅調(diào)制，進(jìn)行通訊。一旦達(dá)成充電契約，充電平臺(tái)將調(diào)制載波幅度，提供接收設(shè)備所需的功率傳輸，并聽取接收設(shè)備回饋的充電需求量。

通過(guò)HZ100高壓差分探頭和適當(dāng)?shù)挠|發(fā)條件，我們可以觀察線圈上的信號(hào)調(diào)制。圖22顯示了載波信號(hào)上的振幅調(diào)制通訊。

Qi的振幅調(diào)制相比只有載波信號(hào)的10%，比較微弱。要不把模擬轉(zhuǎn)換器（ADC）推向過(guò)驅(qū)動(dòng)飽和（overdrive）的狀態(tài)，很難達(dá)到更仔細(xì)的分辨率（resolution）。RTO/RTE配備了高分辨率（Hi-Res）采集模式，利用抽樣采集平均（decimation average）的方法，大大提高分辨率，如圖23所顯示。

若要對(duì)信息進(jìn)行解碼，我們需要先把信號(hào)解調(diào)回基帶。在基帶中觀察信號(hào)也有助于揭示一些被載波信號(hào)掩蓋的不良異常。

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