【測(cè)試案例分享】隔離接口芯片失真測(cè)試

背景

隔離是一種電路設(shè)計(jì)技術(shù)，允許兩個(gè)電路進(jìn)行通信，可消除在它們之間流動(dòng)的任何不需要的直流電流和交流干擾電流。隔離常用于保護(hù)操作人員和低壓電路免受高電壓影響，或防止通信子系統(tǒng)之間的地電位差，或改善系統(tǒng)的抗噪性能。常見(jiàn)的隔離方式包括光耦，磁隔和容隔。

圖1. 隔離芯片是信號(hào)鏈中非常重要的一環(huán)

隔離芯片的典型應(yīng)用場(chǎng)景包括：電動(dòng)汽車（BMS、OBC、電驅(qū)等），電機(jī)控制，工業(yè)自動(dòng)化，開關(guān)電源，光伏逆變器，醫(yī)療設(shè)備等，是一種使用非常廣泛的模擬芯片。

挑戰(zhàn)

隔離接口芯片測(cè)試，需要用信號(hào)源提供標(biāo)準(zhǔn)的方波信號(hào)作為輸入信號(hào)，經(jīng)過(guò)隔離芯片后，測(cè)量輸出信號(hào)的質(zhì)量。典型的測(cè)量項(xiàng)包括傳輸延遲、脈寬失真（PWD）、上升/下降時(shí)間、時(shí)間間隔誤差（tie）和CMTI等。

其中傳輸延遲，脈寬失真，上升/下降時(shí)間會(huì)使用50KHz以下的低頻方波信號(hào)作為輸入信號(hào)，且要求方波信號(hào)的上升時(shí)間小于3ns。

而時(shí)間間隔誤差（tie）也叫總體抖動(dòng)，需要用到偽隨機(jī)碼型（PRBS）和芯片所能支持的最高數(shù)據(jù)速率（如100Mbps），來(lái)測(cè)量隔離接口芯片在傳輸真實(shí)的高速信號(hào)時(shí)，所引入的抖動(dòng)。

CMTI（共模瞬變抗擾度）用以測(cè)試隔離電路，在輸入信號(hào)快速變化（上升/下降）時(shí)，輸出信號(hào)仍然能保證不出錯(cuò)。

測(cè)試解決方案

泰克的AFG31000系列，可以發(fā)送隔離芯片所要求的低頻率、快上升沿的時(shí)鐘信號(hào)，也可以發(fā)送高速偽隨機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)。一機(jī)多用，作為信號(hào)源，為隔離芯片提供激勵(lì)信號(hào)。

圖2. AFG31000系列任意函數(shù)/波形發(fā)生器

泰克的MSO5或MSO6系列高精度示波器，可以測(cè)量隔離芯片的輸出信號(hào)。豐富的測(cè)量項(xiàng)，可以自動(dòng)測(cè)量信號(hào)之間的傳輸延遲和上升時(shí)間。較為復(fù)雜的脈寬失真（PWD）測(cè)量，可以通過(guò)將上升時(shí)間延遲和下降時(shí)間延遲的時(shí)間趨勢(shì)圖進(jìn)行相減得到。

圖3. 利用時(shí)間趨勢(shì)圖測(cè)量PWD

泰克的MSO5或MSO6系列高精度示波器的DJA（抖動(dòng)和眼圖測(cè)量軟件）可以測(cè)量輸出信號(hào)的時(shí)間間隔誤差（tie）和眼圖，使用非常方便。

圖4. 使用DJA測(cè)量tie抖動(dòng)和眼圖

泰克的TIVP探頭是測(cè)量CMTI不錯(cuò)的選擇。CMTI測(cè)量時(shí)，由于參考地的電壓（共模電壓）快速變化，使用普通差分探頭進(jìn)行測(cè)量，會(huì)因?yàn)樘筋^的共模抑制比不足，導(dǎo)致波形上出現(xiàn)震蕩。使用共模抑制比高達(dá)100dB的TIVP光隔離探頭，可以確保輸出信號(hào)不受共模電壓的影響。

圖5. 在共模電壓快速變化的電路里，普通探頭和TIVP光隔離探頭測(cè)量波形的差異

總結(jié)

泰克的AFG31000任意函數(shù)發(fā)生器，MSO5/MSO6高精度示波器，TIVP光隔離探頭，可以精確測(cè)量隔離芯片的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)，幫助工程師全面評(píng)估隔離芯片的性能。

了解AFG31000任意函數(shù)發(fā)生器，請(qǐng)登錄：https://www.tek.com.cn/products/signal-generators/arbitrary-function-generator/afg31000；

泰克6系列B MSO混合信號(hào)示波器更多高速設(shè)計(jì)，請(qǐng)登錄：https://www.tek.com.cn/products/oscilloscopes/6-series-mso#

關(guān)于泰克科技

泰克公司總部位于美國(guó)俄勒岡州畢佛頓市，致力提供創(chuàng)新、精確、操作簡(jiǎn)便的測(cè)試、測(cè)量和監(jiān)測(cè)解決方案，解決各種問(wèn)題，釋放洞察力，推動(dòng)創(chuàng)新能力。70多年來(lái)，泰克一直走在數(shù)字時(shí)代前沿。歡迎加入我們的創(chuàng)新之旅，敬請(qǐng)登錄：tek.com.cn。