用您的電源縮短測試時間的10 項提示

用您的電源縮短測試時間的10 項提示

提示1停止對DUT 的等待
　　大多數測試程序都會在等待上花去大部份時間。除非您正在傳送大量數據，否則計算機、I/O和儀器通常都不是問題所在。在升級您的計算機硬件或采用更快儀器之前，應仔細檢查程序的執行過程。

第一層次的改進
　　從查看測試是否把DUT 置于下次測試所要求的狀態開始。例如若DUT在測試開始時需關機。那么在上次測試完成后應將其關機。如果特定測試需要DUT預熱，那么應把它放在測試過程的后面，由系統定時器保證DUT有足夠長的開機時間。這些辦法能提供很大的速度改進，雖然并非總能實行（一個精心制定的測試計劃通常已考慮了這一層次的優化）。

第二層次的改進
　　優化的下一層次要依據實際測試要求。典型步驟為：
　　·把負載加至DUT，設置其編程狀態，等待DUT 輸出穩定
　　·用繼電器連接測量設備，等待繼電器吸合
　　·設置測量儀器，等待設置完成
　　·初始化測量，等待測量完成
　　·斷開繼電器
　　·切斷電源
　　·等待DUT 輸出穩定
　　通常每一步都包括等待動作的完成。此外，大多數DUT在加電或負載條件改變后，都需要一段穩定時間。通過把編程和等待階段分開，您可在等待的同時編程一臺儀器，以重新安排測試。
　　·把負載加至DUT
　　·用繼電器連接測量設
　　·設置測量儀器
　　·等待所有上述動作完
　?。?繼電器吸合
　?。?測量儀器穩定
　?。?DUT 輸出穩定
　　·初始化測量
　　·等待測量完成
　　·斷開繼電器
　　·切斷電源
　　·等待DUT 輸出穩定

　　重疊等待周期，以把總延遲減到最小。當DUT趨于穩定時，測試程序正忙于編程繼電器和設置測量儀器。
　　為實現重疊的等待，使用公共或全局定時器。每一個設置儀器或DUT 的例行程序都要告訴全局定時器每個動作的持續時間；從而確定哪一動作需要最長的等待。然后當測量或其它測試要求完成前述命令時，調用一個簡單的等待功能，一直等待到全局定時器期滿后再繼續。
　　·把負載加至DUT
　　·用繼電器連接測量設備
　　·設置測量儀器
　　·等待全局定時器
　　·初始化測量
　　·等待全局定時器
　　·斷開繼電器
　　·切斷電源
　　采用這種方法，測試就不需要等待超過儀器設置所絕對必須的時間，也使編程更為簡單。

提示2用多臺電源和重疊的GPIB 操作縮短測試時間
　　如果測量速度是基本要求，則可考慮用多臺單路輸出電源代替一臺多路輸出電源。由于采用多臺電源，您就可重疊GPIB 操作，避免多路輸出電源中相繼命令處理所造成的延遲。在一臺多路輸出電源中，要依次處理發送至各輸出的命令，一次一路輸出。而當使用多臺電源，在一臺電源處理命令的同時另一臺電源可接受命令，依此類推。
　　在電源進行查詢時，這項技術更顯其優點。對于多路輸出電源，在查詢下一輸出前，您必須發送測量命令，并取回該輸出的響應。由于測量必須一項一項地進行，完成這樣的查詢就需要花兩個測量周期。
　　OUTPUT Dev1;"VOUT1?"
　　ENTER Dev1;"Volt1
　　OUTPUT Dev1;"VOUT2?"
　　ENTER Dev1;"Volt2
　　而對于多臺儀器，您可首先發送命令至所有電源，以開始測量，然后取回響應。由于測量是重疊的，這一查詢就只需要一個測量周期。
　　OUTPUT Dev1;"MEAS:VOLT?"
　　OUTPUT Dev2;"MEAS:VOLT?"
　　ENTER Dev1;"Volt1
　　ENTER Dev2;"Volt2
　　當您使用VISA 軟件驅動程序時，viQueryf()是便于查詢的功能。但這一功能不允許重疊操作。為進行重疊查詢，用viPrintf　　() and viScanf()把查詢分成若干步。例如：
　　viPrintf(viDev1, "MEAS:VOLT?\n");
　　viPrintf(viDev2, "MEAS:VOLT?\n");
　　viScanf(viDev1, "%lf",&Volt1);
　　viScanf(viDev2, "%lf",&Volt2);
　　雖然單獨的設置或查詢操作所節省的時間可能相當有限，但對于復雜的重復測試，累積的時間節省就可能對總系統吞吐率有相當大的影響。

提示3使用電源和電子負載的內置測量能力
　　利用許多電源和電子負載的內置測量功能，您就能減少自動測試的時間和復雜程度。對于電源，您可用這些能力測量電源的輸出電壓和電流。對于負載，您可測量負載的輸入電壓和電流。
　　一個好例子是測試具有四路輸出的直流—直流轉換器，您需要測量至轉換器的輸入電壓及所有四路輸出，以全面測試該裝置。如果您用一臺數字多用表測量電壓，就需要用多路轉換器依次執行各測量（圖1）。除了測試裝置的復雜性外，您的測試程序也需要等待多路轉換器對每一測量的轉換和穩定。
　　您也能用直流電源和電子負載測試轉換器（圖2）。它們已經接到DUT，不會再有開關延遲，因此設置和測試都將快得多。應注意這里遠地感應的使用。雖然這種方法對此沒有要求，但它能提供在DUT端，而不是負載或直流電源處的測量和調整，因此是一個很好的主意。
　　由于不需要開關，因此您還能得到更快測試，更高可靠性和更簡單配置的好處，此外還有因不需要數字多用表和多路轉換器所節省的時間和機架空間。如果您要測量電流，也能采用同樣方法，并且還能省掉電流分路器。

提示4用單機電源產品縮短ATE 系統的集成、編程和維護時間
　　今天的許多系統電源、交流源和電子負載都在一個機箱中配備了內置的電壓和電流編程能力、狀態讀回和服務請求中斷（圖1）。您不必從單獨部件裝配用于ATE系統的電源子系統，并擔憂其性能。單機電源規范告訴您可預期的精確指標。
優點
單機解決方案提供眾多的功能特性，并降低了復雜性和提高了置信度：
　　·完全保證的性能。覆蓋整個儀器的全套技術指標，從GPIB輸入至輸出。
　　·降低系統成本。單機中有所需的一切，沒有要另行購買，再塞入擁擠箱體的長長附件清單。這也同時去掉了儀器間的外部線纜和互連，從而極大提高了可靠性和簡化了集成。
　　·易于使用。前面板控制加快了系統開發。輸出可以用V、A編程，也可使用自行規定的類似編程命令。它擴展的系統特性，如狀態讀回和電校準也可加速開發和減少維護。
　　·應用保護。在危險條件產生時，過流和過壓保護能斷開輸出并發送中斷請求。此外，許多較新儀器上配有外部控制端口，可通過響應外部事件容易地斷開應急系統。
先進特性
一些先進的電源產品還包括內置的測量功能：
　　輔助數字電壓表功能。今天的一些電源還融入測量能力，可進一步降低或消除對其它設備的需要。
　　電源分析儀測量功能。您能用內置的電源分析儀監視交流源所產生電源騷擾對被測裝置的影響。某些交流源甚至有第二個電源分析儀輸入，您可把它接到電源保護設備的輸出。

提示6數字信號處理提升儀器的性能和價值
　　低價的浮點數字信號處理（DSP）有廣泛的適應性，能顯著提升許多交流和直流電源的性能、功能和價值。這些增強的能力又繼而提高測試吞吐率和縮短開發時間。
克服模擬技術的限制
　　DSP在克服傳統模擬設計的限制方面邁出了一大步，使總體性能只受儀器所使用部件的限制。即使是最好的設計，也會受半導體工藝限制、噪聲、溫漂、有用信號被有害信號污染，以及其它因素的影響。排除這些有害影響非常困難，在許多情況下甚至是不可能的。
　　現代儀器設計通過在處理鏈盡可能早的地方數字化信號，以克服這些障礙，在此之后的所有處理均在數字域進行，這樣就能較容易地控制誤差源。
創造新的測試和測量可能性
　　由于在數字域中能得到對基本參數的改進測量精度，進一步的處理為更多利用這些數據開啟了無限的可能。例如基于DSP 的電源通常不僅能數字化輸出電壓和電流，而且能用與數字示波器相同的方式采集時域波形。測量范圍從瞬時功率到FFT和自定義濾波，都可通過算法，而不是如模擬設計那樣用實際電路實現。
　　智能儀器也能通過從宿主計算機處接管處理任務而加速自動測試。
用更好的信息實現更好的設計
　　有關測試裝置的功耗信息能幫助選擇熔絲，作出負載預測和其它重要的設計決定。頻譜信息能使您深入了解交流電源線的諧波輻射行為，確定輻射等指標是否符合管制標準所需要進行的測試。對于低重復率脈沖負載裝置，如蜂窩電話的功耗概況可提供有價值的電池壽命信息。通過把原始數據加工成有用信息，DSP 將縮短設計和生產測試的周期。

提示6使用更精確的電源
　　當考慮精密性和分辨率時，改進電源精度（包括輸出電平編程精度和讀回精度）的好處是顯然的。但電源精度的改進還會帶來明顯的速度改進。
　　如果您的電源不夠精確或穩定，就可能需要用數字多用表連續驗證其輸出水平，也可能要用程序循環保持電壓處于，或接近于某一預期值。溫漂，負荷的突然變化和不足的分辨率僅僅是可能引起麻煩的一些因素。采用更精確的電源，您就能避免所提及的復雜性，花費和延誤。
　　如果您必須用不太精確的電源，以及分路器、多路轉換器、數字多用表構成系統，情況就更富挑戰性。此時應考慮采用提示4 中的單機電源系統，因為它有統一和全面的性能指標。系統中較少的分立部件可提高可靠性，減少誤差和不穩定性的出現機會。

提示7用二進制模式傳送大量數據
　　在傳送大量數據，例如從儀器或向儀器傳送測量波形時，應了解儀器是否支持二進制傳輸。如果它有波形捕獲能力，它就可能除ASCII 外還能提供二進制模式。如果您只傳輸數據，就不需要ASCII 的字符能力。二進制傳輸只需較少的字節，可把傳輸時間減到一半或一半以上。
　　二進制模式的缺點是需要附加一些數據管理（如字節次序），以保證成功的傳輸（也保證了儀器在您預期為ASCII時卻不經意地設置為二進制模式）。
　　對于二進制傳輸的好消息是VISA I/O庫能為您管理許多服務。下面的例子是使用二進制模式的交流或直流源。程序用C語言編寫，但其概念也適合任何語言（從Visual Basic，Agilent VEE，LabView 和其它程序環境調用VISA庫）。

提示8利用先進狀態報告特性的好處
　　我們給予了今天系統電源和負載眾多能力，更需要知道儀器內發生了些什么，以及為響應變化的輸入信號和其它因素，應采取哪些動作。
　　例如，普通的監視任務是盯著電源何時進入恒流（CC）模式，此時電源將按負載條件變化調整其電壓，以保持規定的電流水平。這可能發生在邏輯器件故障時，將造成來自被測裝置的極高電流。不能響應這種情況有可能損壞負載，甚至造成不安全的狀況。
　　您可通過GPIB保持讀取電源狀態，了解CC 比特是否改變。但這對計算機是既慢又費時。
　　較快的方法是設置電源，當進入CC 模式時串行查詢寄存器中的比特被置位。執行串行查詢是快得多的GPIB操作，這一過程所花的時間會少于每次檢查。此外，如果您的程序環境支持通過GPIB的服務請求（SRQ），當它進入CC模式時，您可去除全部查詢過程，把源設置為產生SRQ。
　　不同儀器有不同的狀態寄存器設置，現已能提供強大的監視和響應能力。例如，許多 Agilent電源的寄存器可示出工作模式和標準事件（正常工作條件，如CV和CC）及有疑問事件的狀態。這里的有疑問事件包括過壓、過流和過熱條件，以及跳入未規定的狀態（電源既非恒流，也非恒壓模式）。所有這些條件都置位狀態寄存器中的比特，并可用于產生 SRQ。
　　
提示9使用列表模式和背板觸發
　　您能用帶有稱為列表模式特性的電源保存儀器的所有設置狀態，并可使用一條命令調用，而不需要發送一長串的每一配置步驟。測試步驟越復雜，列表模式就能節省越多的時間。微處理器和其它應用程序也可用列表模式同時管理多種電壓電平。
　　在模塊化電源系統中，可聯用背板觸發和列表模式，以得到更多的能力和更高的靈活性。例如，您可通過預配置各種模塊，輸出特定的電壓電平，然后用一條觸發命令讓它們在不同時間開啟。圖1 示出這樣一種裝置的框圖，圖2 示出得到的輸出曲線。
　　列表模式和觸發還能提供另一種形式的幫助，即減少測試系統中計算機的控制雜務，用一條命令發布編程序列，然后使用通過背板的模塊至模塊觸發在后一模塊上開始列表模式設置。

提示10用帶下編程的電源實現更快的電平變化
　　使用帶有下編程特性的電源能顯著縮短測試時間，特別是當您需要有多個電壓電平設置的情況。如果沒有下編程器，當您減小輸出電壓電平時，電源輸出濾波器中電容器（或任何負載容量）的放電需要幾秒，甚至幾分鐘的時間（負載越大，時間越長）。
　　在許多情況下，下編程使用有源電路，在幾毫秒內把輸出強制降到新的電平。當您設置的電壓電平（無論是手動還是編程）低于當前輸出電平時，電路會自動突跳。許多電源中的下編程電平是固定的，但也有一些電源提供可編程的下編程電平。
　　對有嚴格時間要求的測試，要特別注意下編程的延遲。由于上編程通常比下編程快得多，因此對于包括多項測試的測試序列，應讓下一項測試的電壓電平等于或高于前一項測試。
　　還應注意下編程也可能是把電池放電的便利方法。如果您已把電池充電，然后降低輸出電壓（或在某些電源中用“OUTPUT OFF”命令切斷輸出），下編程就被激活，并強制電源成為電池負載，而吸收電池的電流。這是一項很好的特性，但應注意其吸收能力是足夠的，可能您不能用它充分放電。為保持電池電荷，要在降低電源的輸出電平前先斷開電池連接。
　　警告：當給電池充電或放電時，不要讓電源斷電。否則電源的過壓保護電路有可能把電池短路，進而損壞電源和造成電池過熱。