四大測試分析助汽車滿足新需求

汽車電源電路的測試與其他電子系統(tǒng)上的電源測試類似，需要進(jìn)行包括開關(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)的主要性能測試。目前，業(yè)界已經(jīng)具有完整、方便易用的電源測試解決方案，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，可實現(xiàn)開關(guān)損耗測量、安全工作區(qū)、諧波、波紋、調(diào)制、轉(zhuǎn)換速率等全面的測試，并能實現(xiàn)自動測量功能，可極大地簡化汽車電源應(yīng)用的功率分析工作。


針對汽車電子測試中完全浮地測試的特點，泰克的專家建議工程師在測試中采用相對價格較高但同時性能更高的差分探頭來確保消除共模部分的影響。“有時候我們進(jìn)行單板測試很順利，但是在系統(tǒng)中運行時就出現(xiàn)問題，很多時候都可能是測試時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)行浮動電壓測量，其輸入電容小于1pF，而且具有業(yè)內(nèi)獨有的探頭可編程控制特性，適合于自動測試系統(tǒng)的實現(xiàn)。”

(三)數(shù)字器件分析

在汽車中的電子控制單元、信息娛樂系統(tǒng)和安全子系統(tǒng)中，越來越多的使用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、反匯編、源代碼級軟件調(diào)試的CPU不同，對于MCU和FPGA的調(diào)試，一臺性能優(yōu)良、功能配置齊全的混合信號示波器(MSO)就足夠了。

以下是嵌入式系統(tǒng)中兩種常見的定時測量：事件時間相隔很遠(yuǎn)——要求在長時間內(nèi)以高定時分辨率(高采樣率)采集多條通道(長記錄長度)；數(shù)字狀態(tài)跳變——要求在短時間內(nèi)捕獲信號，但定時分辨率要非常高。實時MSO，如采用MagniVu應(yīng)用模塊的MSO4000，就特別適合監(jiān)測隨時間變化情況。另外，MSO4000的16個數(shù)字通道可以分別設(shè)置電平，可以在一個設(shè)計中使用不同的邏輯類型，并可在多條通道中觸發(fā)建立時間/保持時間違規(guī)。

對于FPGA的調(diào)試挑戰(zhàn)，泰克專家列舉了以下幾點：1.設(shè)計規(guī)格和復(fù)雜程度日益提高、接入內(nèi)部信號受限；2、上市時間壓力迫使產(chǎn)品開發(fā)和調(diào)試周期日益縮短；3、在FPGA中增加調(diào)試電路會影響設(shè)計性能和占用寶貴的芯片空間等等。


圖4：經(jīng)濟(jì)高效的FPGA實時邏輯調(diào)試解決方案
泰克公司提供了經(jīng)濟(jì)高效的FPGA實時邏輯調(diào)試解決方案來應(yīng)對這些挑戰(zhàn)：MSO4000混合信號示波器或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)行測量。

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

(四)數(shù)字RF測試

一些新的安全和監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)將RFID廣泛地應(yīng)用于在汽車電子系統(tǒng)中，如胎壓監(jiān)測(TPMS)、防盜器、無鍵輸入系統(tǒng)、倒車?yán)走_(dá)組件和系統(tǒng)。RFID的應(yīng)用日益增多，部分在過去高級轎車中應(yīng)用的技術(shù)將成為未來大部分汽車的標(biāo)配，例如今年輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)強制性標(biāo)準(zhǔn)立項的呼聲日益高漲，監(jiān)測泰克專家也指出，在倒車?yán)走_(dá)應(yīng)用中，過去國內(nèi)汽車廠多采用直接購買模塊進(jìn)行應(yīng)用，而現(xiàn)在很多自己開始設(shè)計，將必然促進(jìn)在更多汽車中的廣泛應(yīng)用。

如前文所述，近年來汽車電子系統(tǒng)越來越復(fù)雜化、更多具有較強EMI特性的開關(guān)電源進(jìn)入汽車電子系統(tǒng)中，這些對RF的測試帶來了挑戰(zhàn)，使用傳統(tǒng)的頻譜分析工具來對這些瞬態(tài)信號進(jìn)行測試。泰克專家對于汽車RF測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發(fā)生器AFG3022B進(jìn)行，以生成4位RFID碼型信號和同步觸發(fā)信號，實現(xiàn)對134.2kHz的RFID接收機IC進(jìn)行功能測試；利用任意波形和函數(shù)發(fā)生器來產(chǎn)生汽車內(nèi)的復(fù)雜信號環(huán)境，例如對于倒車?yán)走_(dá)脈沖式噪聲系數(shù)測量，可采用簡便易用的雙通道AFG3252來生成兩個同步脈沖信號，為RF放大器供電，在頻譜分析儀上觸發(fā)噪聲系數(shù)測量。

本文小結(jié)

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