設(shè)計用于測試電子或機(jī)電裝置的開關(guān)系統(tǒng)(已修改)
2025-04-06 12:01 本頁面
【正文】 設(shè)計用于測試電子或機(jī)電裝置的開關(guān)系統(tǒng)，就像 設(shè)計那些裝置本身一樣，會存在許多問題?，F(xiàn)代測試系 統(tǒng)有許多用于激勵或測量 DUT 的信號線和電源線，以 及用于自動連接的各種開關(guān)。因此在一個多點(diǎn)開關(guān)系 統(tǒng)中，激勵、電源和其它信號的交互作用可能會產(chǎn)生對 測量的噪聲和干擾。 噪聲問題只有三個組成部分。噪聲問題必然存在 一個噪聲源，它耦合至對噪聲敏感的接收器。為解決噪 聲問題，首先要確定噪聲源，然后要確定噪聲接收點(diǎn)， 最后是確定噪聲的耦合方法。這并非神秘莫測的過程， 而是有需可靠遵循的物理規(guī)則。有時源和耦合方法可 能非常微妙，但絕不會違反基本規(guī)則?！ ⊥ǔ＃こ處煏谠O(shè)計一個系統(tǒng)至另一系統(tǒng)的信 號路徑上花大量精力，但往往忽視返回路徑。正確設(shè)計 的系統(tǒng)應(yīng)有經(jīng)定義的信號路徑和返回路徑，需要用這 兩者建立工作系統(tǒng)。如果在設(shè)計中忽略返回路徑，跟蹤 噪聲問題的任務(wù)將是極為困難的。返回路徑的不良設(shè) 計可能改變系統(tǒng)其它部分。改變的返回路徑可能表現(xiàn) 為間歇性的問題，出現(xiàn)難以理解的有害噪聲?！ D 1 示出通用的測試系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。開關(guān)是整個 系統(tǒng)的中心，它把許多測試點(diǎn)接到測量儀器，提供信號 路由和為 DUT 加電。但它也是許多，有時是無法說明 的測量誤差來源，相近的許多互連提供了噪聲耦合的 大量機(jī)會。 需要測試裝置中出現(xiàn)的較高速邏輯，它與更靈敏 的模擬電路一起，要求對開關(guān)系統(tǒng)作精心的設(shè)計和實(shí) 現(xiàn)，以降低噪聲和保持信號完整性?！ ∵@是為需要構(gòu)建測試系統(tǒng)的工程師編寫的應(yīng)用指 南。著重講解在把商業(yè)化的開關(guān)產(chǎn)品和儀器集成至測 試系統(tǒng)時，如何降低噪聲耦合問題?！ ≡O(shè)計測試系統(tǒng)時，需要了解測試信號的頻率和幅 度，以及測試儀器、開關(guān)系統(tǒng)和 DUT 的輸入和輸出特 性。本應(yīng)用指南所介紹的降低噪聲技術(shù)適用于信號頻 率低于 300MHz，電壓低于 250V，電流低于 5A，以及 伏特赫茲乘積小于 107 的情況。如果沒有其它參照，不 推薦把這些解決方案外推到更高幅度或更高頻率。測試系統(tǒng)中的噪聲源 對測試工程師來說，了解系統(tǒng)中有害噪聲的來源 是極為重要的。一張設(shè)計規(guī)則表能幫助降低有害噪聲， 但對于了解噪聲來自何處則是很不夠的。在專用于測 試電子模塊的電子測試系統(tǒng)中，造成噪聲的最重要原 因是傳導(dǎo)性耦合、公共阻抗耦合，以及電場和磁場。除 了這些噪聲源外，一些系統(tǒng)還對來自電流效應(yīng)、熱偶噪 聲、電解效應(yīng)、靜電效應(yīng)和導(dǎo)體運(yùn)動的噪聲感應(yīng)?！ ≡肼曌钊菀遵詈线M(jìn)電路的一種途徑是進(jìn)入電路的 導(dǎo)體，它會產(chǎn)生傳導(dǎo)性耦合噪聲。通過喧鬧噪聲環(huán)境的 導(dǎo)體有拾取噪聲和傳送至其它電路的極好機(jī)會。接至 電路的電源線通常會造成電容性耦合噪聲?！ ‘?dāng)電流從兩個不同電路通過公共阻抗時，就會產(chǎn) 生公共阻抗耦合。一個電路的地電壓受另一電路的影 響。對每一電路來說，其地電位受公共地阻抗中其它電 路地電流調(diào)制，從而導(dǎo)致噪聲耦合?！ ≈灰须姾蛇\(yùn)動或存在電位差，就會產(chǎn)生幅射磁 場和電場，電路中的高頻干擾可能被檢波，而作為直流 誤差出現(xiàn)。開關(guān)系統(tǒng)電路對電臺、電視和其它無線廣播 的電磁輻射也很敏感。因此，有必要把敏感電路與這些 電磁場屏蔽。 在測試系統(tǒng)環(huán)境中，仔細(xì)處理接地和屏蔽能實(shí)現(xiàn) 最精確的低電平信號測量。這些噪聲降低技術(shù)同樣適 用于單點(diǎn)和多點(diǎn)系統(tǒng)。開關(guān)系統(tǒng)中的噪聲 開關(guān)系統(tǒng)中的噪聲源包括內(nèi)部開關(guān)驅(qū)動電路、開 關(guān)上的熱不平衡、系統(tǒng)其它導(dǎo)體的噪聲耦合，以及系統(tǒng) 外部產(chǎn)生的噪聲?？赏ㄟ^機(jī)械設(shè)計把繼電器所有觸點(diǎn) 置于相
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