bem vindo! - keysight.com · esse oscilador de áudio equivale a um gerador de formas de onda...

Bem Vindo!Com um novo ano, um novo início para a área de Teste e Medição da Agilent

Rodrigo Vicentini

January 2014

1

Agilent Technologies

A+ Seminar Agenda- BrazilHalf day (4 hr.): am, pm, or evening

Time Topic

15 min Welcome , Introdução Keysight, Today’s Test Challenges

90 min Scopes (4000-X Series)

45 min Function Generators (new 33500s, 33220A, HH scope)

15 min Break

45 min Power (N6705 DC Power Analyzer, B2900 SMU)

Format: mix of slide presentation, guided demo, hands-on demo

Após a separação, o Grupo de Teste e MediçãoEletrônica da Agilent se tornará:

Keysight foi construída a partir de duas palavras da língua inglesa:

• key, que significa indispensável ou essencial, um meio de

acesso.

• insight, que significa o poder de ver, ter visão e percepção.

O nome Keysight transmite a capacidade de ver o que os outros

não podem, oferecendo conhecimento crítico e importante para

entender e despertar constantes mudanças tecnológicas.

O que Keysight significa?

January 2014


4

Nosso propósito chave não mudouAcreditamos na inovação e no pioneirismo

January 2014Agilent Technologies

5

• Está no nosso DNA.

• Bill Hewlett e Dave Packard moldaram o

nosso propósito e nós fazem acreditar na

inovação e no pioneirismo há 75 anos.

• Lançaram o Vale do Silício.

• Estamos comprometidos a proporcionar

uma nova geração de inovações e

pioneirismo – despertando insights de

medição em você e com isto trazer uma

nova geração de tecnologias para o

mundo.

A maior e mais forte empresa de Teste e MediçãoInovação, portifólio, pessoas

• Líder na maioria das categorias de

produtos, incluindo simulação, RF,

microondas e osciloscópios de alta

performance.

• O maior portofólio T&M

• O mais alto indice de lealdade do

consumidor da indústria.

January 2014

6

Empresa de

Teste e

Medição

Eletrônica

##


Keysight em Medição Eletrônica

January 2014

7

#1 em Aeroespacial e

Defesa

#1 em Comunicações #1 em manufatura,

computadores,

semicondutores

A líder da industria

Osciloscópios | Analizadores de Spectrum | Analisadores de Rede| Fontes e Analisadores de Sinal Signal |

One-Box Testers

CORE TECHNOLOGY PLATFORMS


Pesquisa de Medição Keysight Technologies

January 2014

8

Pesquisa aplicada

Centro de design ASIC

Centro de tecnologia de alta frequência

Times de pesquisa em toda a organização global

Alinhado às divisões para comercialização de

R&D

Instrumental para o nosso futuro


9

“Os 3 anos de garantia são a melhor

coisa que a Agilent já fez por nós,

desde o início da nossa parceria!!” -- Principal cliente de comunicação

“Os 3 anos de garantia são a melhor

coisa que a Agilent já fez por nós,

desde o início da nossa parceria!!” -- Principal cliente de comunicação

Somente o vendedor T&M oferece 3

anos de garantia

Primeiro a indústria: 3 anos de garantia em todos osnossos produtos

DÚVIDAS?

January 2014Agilent Technologies

Depuração Avançada com Osciloscópios

11

90000 Series

Agilent custom

ASIC

technology

designed for

market leading

performance.

Agilent custom ASIC technology

designed for market leading

value.

Portfólio de Osciloscópios

6000L Series

90000 Q-Series

U2700

Series

DCA-X Sampling

9000 Series

90000 X-Series

1000 SeriesU1600

Series2000 X-Series 3000 X-Series 4000 X-Series

InfiniiVision Oscilloscopes

http://www.home.agilent.com/agilent/product.jspx?cc=US&lc=eng&nid=-34492.774931&imageindex=1

http://www.home.agilent.com/agilent/product.jspx?cc=US&lc=eng&nid=-34492.774931&imageindex=1

4000 X-Series 200/350/500M, 1/1.5 GHz

5 GSa/s

4 Mpts standard

2 or 4 analog

+ 16 digital

12.1” SVGA capacitive touch

1,000,000 wfm/s

Standard

Option, Dual-Ch AWG

Option

Option

Standard

11 Protocols, including USB

Standard

Option

Standard

Option

Bandwidth

Sample rate

Memory depth

Channels

MSO

Display

Update rate

InfiniiScan Zone

WaveGen

DVM

Mask test

Segmented

Serial decode

Search & nav

Power analysis

Advanced math

HDTV video

3000 X-Series 100/200/350/500M, 1 GHz

4 GSa/s (5 GSa/s on 1GHz)

2 Mpts std, 4 Mpts option

2 or 4 analog

+ 16 digital

8.5” WVGA

1,000,000 wfm/s

No

Option

Option

Option

Option

9 Protocols

Standard

Option

Option

Option

2000 X-Series 70/100/200 MHz

2 GSa/s

100 kpts std, 1Mpts option

2 or 4 analog

+ 8 digital

8.5” WVGA

50,000 wfm/s

No

Option

Option

Option

Option

5 Protocols

Serial only

No

No

No

InfiniiVision Oscilloscopes

Depuração Avançada com OsciloscópiosAgenda

Tempo O que será coberto

10 Lab #1 GUI / Painel Frontal: Visão Geral

10 Lab #2 Encontrando eventos infrequentes

20 Lab #3 Trigger avançado

20 Lab #4 Técnicas para maximizar a memória

20 Lab #5 Decodificação e Trigger Serial

10 Lab #6 Integração de Instrumentos

10 Perguntas

Velocidade

Facilidade de Uso

Integração

Lab #1

15

GUI e Painel Frontal

Vejamos uma Demonstração ao Vivo(clock w/ infrequent glitch)

O que aprendemos?

• A série 4000 X apresenta a única tela touchscreen capacitiva do Mercado

• O osciloscópio da linha 4000X é o único da sua classe com display

capacitivo e sensível ao toque;

• A interface sensível ao toque facilita o uso de cursores, medidas e

posicionamento da forma de onda no display;

• O teclado na tela agiliza o uso do tradicional knob.

Lab #2

18

Encontrando eventos

infrequentes (mask)

1 0 1 0 1 0 1 1? 1 0 1 0 1 1? 1 0

Glitch

Tx Rx

1 0 0? 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1? 0 1 0

Non-Monotonic Edge

Tx Rx

Causas mais comuns: problemas de terminação (reflexões, ondas

estácionárias), problemas de casamento, acoplamento de “crosstalk” etc.

1 0 1 0 1 0 0? 0 1 0 1? 0 1 0 1 0

Metastable Edge

Tx Rx

Logical threshold

Logical threshold

Logical threshold

Pesadelos mais comuns dos engenheiros de hardware:

Qual o processo de depuração num osciloscópio?

1. Primeiro, ver e identificar o problema que realmente

existe.

2. Segundo, isolar o problema.

3. Terceiro, encontrar as possíveis causas do

problema e sua origem.

Glitch

Non-Monotonic Edge

Metastable Edge

Long Dead Time = Decreases the chance of capturing rare events

Scope with a slower update rateScope with a slower update rate

4000 X-Series’ fast update rate = 1,000,000

wfm/s

4000 X-Series’ fast update rate = 1,000,000

wfm/s

Short Dead Time = Increases the chance of capturing rare events

Maior taxa de atualização = Menor Tempo Morto

Arquitetura Tradicional CPU

Arquitetura Agilent MegaZoom IV

Vejamos uma Demonstração ao Vivo(taxa atualização: 1 M vs. 55k e teste de máscara)

O que aprendemos?

• Alta taxa de atualização no osciloscópio permite encontrar problemas

mais rapidamente, reduzindo o tempo de depuração.

• O hardware da Agilent tipo SoC não é dependente da CPU e roda

assincronamente aos processos da CPU, mantendo sempre a velocidade

do osciloscópio em máxima.

• Ferramentas como persistência infinita e teste de máscara podem ajudar

a caracterizar sinais complexos, tais como ruído, facilitando a visualização

de eventos raros.

• Visualização é o primeiro passo do processo de depuração.

Lab #3

26

Trigger avançado

Vejamos uma Demonstração ao Vivo

(sinal: “edge” não-monotônico -> mostrar triggers manuais e por zona)

O que aprendemos?

• Osciloscópios oferecem uma grande variedade de triggers em hardware.

Alguns requerem configurações mais complexas que outros.

• A linha 4000X oferece trigger por qualificação por zona como padrão.

• Cada pixel da tela é mapeado no chip MegaZoom IV. Um processo em

hardware é usado para estabelecer o trigger em 200 mil vezes por

segundo.

Lab #4

29

Técnicas para maximizar a

memória

Você pode capturar mais informação com menosmemória?Situação:

• Você que principalmente trabalha em depuração de protótipo, vai

quererem encontrar os eventos infrequentes. Usualmente, você quer

capturar o máximo de falhas possíveis. A interface sensível ao toque da

linha 4000X vai ajudar na depuração. Você também vai se beneficiar da

taxa de atualização. Entretanto um amigo vai dizer que você vai precisar

de mais memória.

Aquisição tradicional de memória profunda

Tempo de aquisição = Profundidade de memória/Taxa de Amostragem

Aquisição em Memória SegmentadaCaptura seletivamente mais dados de formas de onda com

marcadores de tempo precisos em cada segmento.

#1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 #8 #1000

400 ms

Memória Equivalente = Janela de tempo x Taxa de

Amostragem

2 GPts= 400 ms x 5 GSa/s

……...

Segment #1000

@ t = 400 ms

1000….…...

4321

Vejamos uma Demonstração ao Vivo(RF burst)

Lab #5

34

Trigger e Decodificação

Serial

Benefícios da Decodificação Serial

• Um design com sinais mistos pode apresentar problemas de integridade

analógica.

• Você vai querer saber sobre os impactos da integridade de sinais

analógicos nos sinais digitais.

• Você necessitará de alta taxa de atualização para capturar e visualizar o

problema analógico e também necessitará decodificar os sinais digitais e

determinar possíveis correlações.

Arquitetura Tradicional CPU

Arquitetura Agilent MegaZoom IV

Vejamos uma Demonstração ao Vivo (I2C -> trigger)

Lab #6

39

Geração de Forma de Ondas

Arbitrárias

Osciloscópio InfiniiVision 5 em 1 da Agilent

• Osciloscópio: visualização de sinais analógicos

• Analisador Lógico: visualização de sinais digitais

• Analisador de Protocolos: Decodificação e trigger de protocolos seriais

• Gerador de Funções: Geração de funções e sinais arbitrários

• DVM: voltímetro digital de 3 dígitos

Vejamos uma Demonstração ao Vivo(Wave Gen -> arbitrary waveforms)

Oficina sobre geradores de funções: geração precisa e flexível de formas de onda

Seminário prático A+

January 2014

42


Programação

Fundamentos sobre geradores de formas de onda

Desafios de teste com aprendizado prático

• Como gerar sinais com alta integridade

• Como criar formas de onda longas e complexas

Resumo, BenchVue e instrumentos básicos

January 2014


43

Programação




• Como criar saídas diferenciais

• Como sequenciar segmentos de formas de onda



January 2014


44

Pergunta-surpresa

Qual foi o primeiro produto feito pela HP/Agilent/Keysight há

mais de 75 anos?

O oscilador de áudio HP 200A, vendido para Walt Disney

para a produção do filme "Fantasia".

Esse oscilador de áudio equivale a um gerador de formas de

onda moderno.

January 2014


45

1938 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2014


Teste, verifique e caracterize designs e produtos

Aplique um sinal

Meça a resposta do DUT

Utilize sinais diversos

Onda senoidal, quadrada,

em rampa, triangular

AM, FM, PM, FSK, PWM

Pulsos com tempos de borda variáveis

Formas de onda arbitrárias

Senoidal

Triangular

Quadrada

Pulsada Arbitrária

Rampa

Offset CC

January 2014


46

Instrumentação

- Gerador de funções

Funções padrões

Saídas sintetizadas (DDS), com recursos de modulação integrados

- Gerador de formas de onda

Todos os sinais básicos, mais...

Varredura aprimorada, mais...

Ferramentas integradas exclusivas

para a geração de sinais, mais...

Várias maneiras de transferir suas

formas de onda para aplicações

específicas

January 2014


47

Outros tipos de geradores de sinais

- Gerador de sinais de RF

Geração de sinais analógicos

Frequências em RF e micro-ondas

Geralmente precisa de uma fonte externa de sinal modulante

- Gerador de pulsos

Geração de sinais digitais

Pode controlar tempo de subida,

tempo de descida, fase

Várias saídas de dados seriais

January 2014


48

Aplicações típicas

Sinais com trem de pulsos

Substituição de clock

Tolerância a ruídos e a jitter

Formas de onda arbitrárias

Sinais do mundo real

Testes de amplificadores

Onda senoidal e multitom para resposta em frequência, distorção

Onda quadrada/pulso para tempo de subida, overshoot, atraso

Onda em rampa/triangular para linearidade, clipping

January 2014


49

Aplicações típicas (continuação)

Fonte de modulação

Oferece AM, FM, PM e sinais

personalizados para geradores de RF

Dois canais para modulação de fase

e quadratura (IQ)

PWM

Acionadores de motor, amplificadores

classe D

Sensores e atuadores automotivos

Fontes de alimentação comutáveis

January 2014


50

Técnicas de geraçãoSíntese digital direta (DDS)

Tecnologia padrão para geradores de funções

-Solução de baixo custo para as formas de onda mais comuns

-Saída representa a fase da forma de onda depois que a

tabela de referência é aplicada

-Pode perder ou repetir pontos de modo imprevisível,

dependendo da frequência

January 2014

33120A 81150A33210A

33220A

33250AAgilent Technologies

51

Técnicas de geraçãoPoint per clock (PPC)

Empregada em geradores de sinais de ponta

-Maior custo, mais complexa para larguras de banda maiores

-Armazena pontos na memória e os reproduz

-Requer clocks e filtros com baixo ruído e frequência variável

January 2014

M8190AN6030A 81180B


52

Técnicas de geraçãoNOVA tecnologia TrueformA mais nova tecnologia de geração de formas de onda

-Oferece o melhor da DDS e da PPC

-Algoritmos avançados para a geração de sinais digitais

-Tecnologia de ponta em um instrumento de baixo custo!

Série 33500B

e a NOVA

série 33600A

January 2014


53

Benefícios da tecnologia Trueform

Melhor fidelidade de sinal

Sem perder pontos em frequências maiores

Sempre com anti-aliasing, reproduz com qualquer taxa

O menor jitter

DDS: tipicamente 200 ps

Trueform: <1 ps, 200 vezes melhor

Menos distorção

Distorção harmônica total <0,03%

5 vezes melhor que a DDS

January 2014


54

Programação






January 2014


55

Equipamentos para os laboratórios

NOVO gerador de formas de onda Trueform 33522A,

2 canais e 30 MHz

16 bits de resolução, 250MSa/s de taxa de amostragem,

16 Mpts de memória por canal

LAN e USB padrões; GPIB opcional

Gerador de formas de onda 33220A, 1 canal e 20 MHz

14 bits de resolução, 50 MSa/s de taxa de amostragem,

64 kpts de ondas arbitrárias

Interfaces GPIB, LAN, USB

Osciloscópio MSOX4154A, 1.5 GHz

5 GSa/s de taxa de amostragem, 4 Mpts

de memória

January 2014


56

Familiarização com os geradores de formas de onda Trueform

12 modelos Trueform:

(8) Série 33500B: 20 ou 30 MHz

(4) Série 33600A: 80 ou 120 MHz

Onda senoidal, quadrada, em rampa,

pulso, triangular, ruído, PRBS,

funções CC padrões

Memória:1 Mpts e 4 Mpts

(16 M e 64 M opcionais)

Resolução: 14 e 16 bits

Taxa de amostragem: 1 GSa/s

Jitter: <1 ps

THD: 0,03%

Reprodutor de IQ opcionalJanuary 2014


57

Teclas

multifuncionais

Seleção de

formas de onda

Configuração

de saída do

canal

Terminais

do gerador

Teclado

numérico

Controles para navegação e para

aumentar e diminuir

valor/unidade

Laboratório 1: Como gerar sinais com alta integridade

Desafios de teste mais comuns:

Reproduzir uma onda arbitrária com imperfeições

Reproduzir o mesmo sinal ciclo a ciclo em frequências maiores

Simular um sinal complexo

Obter sinais com a melhor qualidade possível

Como a tecnologia Trueform ajuda:

Os geradores de formas de onda Trueform têm a melhor integridade de sinal da

indústria

• Jitter <1 ps; alta resolução com 14 e 16 bits

Reproduz cada ponto tal como projetado

Tensão de saída com configurações de impedância

Nenhuma das limitações da DDS (p. ex., sinais distorcidos e perda de pontos)

January 2014


58

Laboratório 1: Como gerar sinais com alta integridade

Objetivo do laboratório: demonstrar a diferença entre as

formas de onda arbitrárias da tecnologia DDS e Trueform

Equipamento:

Osciloscópio

2 cabos BNC

33500B

33250A

January 2014


59

Laboratório 1: Configuração

Usando 2 cabos BNC, conecte o canal 1 do 33500B ao canal 1

do osciloscópio, e a saída do 33220A ao canal 2 do

osciloscópio.

Opcional: No painéis traseiros, conecte a saída de 10 MHz do

33500B à entrada de 10 MHz do 33250A para garantir que

ambos tenham a mesma referência de clock.

Reinicie o 33500B para voltar ao estado padrão de fábrica ou

pressione System → Set to Defaults → Yes.

No 33220A, pressione Store/Recall → Set to Defaults → Yes

January 2014


60

Laboratório 1: Configurando o 33500B

1. Na unidade 33500B, pressione Waveform → Arb → Arbs

→ Select Arb, navegue pela memória interna com o botão

giratório e selecione “GLITCH01.barb”. Aperte Select para

selecionar a forma de onda arbitrária.

2. Na unidade 33500B, pressione Channel 1 → Output Load

→ Set to High Z. O canal 1 do 33500B está configurado

com carga de saída com alta impedância para casar com a

impedância de entrada do osciloscópio.

3. Em Channel 1, aperte Output → On para ativar a saída.

January 2014


61

Negrito: botão no painel frontal

Negrito azul: tecla multifuncional

Itálico: comentários

Laboratório 1: Configurando o 33500B

4. Pressione Waveform → Arb → Filter e selecione o filtro

Normal. O 33500B tem vários filtros e o filtro Normal é

similar ao usado no 33220A.

5. Pressione Units → Arb rate e selecione Freq. A unidade

padrão de fábrica é "Arb rate". Mudando a unidade para

frequência, podemos editar a frequência da onda arbitrária

diretamente, sem ter que calcular a frequência

equivalente da taxa de amostragem dada.

January 2014


62




Laboratório 1: Configurando o 33220A

6. Na unidade 33220A, aperte ARB → Select Wform →

Stored Wform → Arb Mem 1 ou 2 (chamada GLITCH) →

SELECT ARB para gerar a forma de onda arbitrária.

7. Configure a carga de saída com impedância alta

pressionando Utility → Output Setup e High Z para casar

com a impedância de entrada do osciloscópio. Pressione

Done.

8. Pressione Output para ativar a saída.

January 2014


63




Laboratório 1: Configurando parâmetros

9. Configure a frequência em 1 kHz e a amplitude em 200

mVpp tanto no 33500B quanto no 33220A.

a. No 33500B, selecione Parameters→Arb Freq. Use o teclado

numérico para inserir 1 seguido de kHz. Selecione Amplitude→ e

use o teclado numérico para inserir 200 mVpp. Da mesma forma,

selecione Offset 0 Vpp.

b. No 33220A, selecione Arb e use o teclado numérico para inserir 1

seguido de kHz. Selecione Ampl → e use o teclado numérico para

inserir 200 mVpp.

January 2014


64




Laboratório 1: Visualizando as formas de onda

10. No osciloscópio, ligue os canais 1 e 2 e aperte Autoscale.

a. Ajuste as posições verticais dos sinais girando os knobs dos canais

1 e 2. Mude a escala para 1 V/div. para cada canal.

11. Configure a frequência de ambas as unidades em 100 kHz

e observe as formas de onda aparecerem no osciloscópio.

a. Aperte Autoscale no osciloscópio.

January 2014


65

Laboratório 1: Trueform vs. DDS

12. Aumente a frequência até 1000 kHz em passos de 100

kHz usando o botão giratório ou o teclado numérico.

13. Desconecte o canal 1 do 33500B.

14. Agora volte para 1 kHz no 33220A. Pressione Autoscale.

A forma de onda está boa agora.

January 2014


66

Laboratório 1: Falhas da DDS

15. Volte para 400 kHz no 33220A. Aperte Autoscale. A saída

deve estar perdendo duas ou três falhas.

16. Volte para 1 kHz (Autoscale), depois para 500 kHz

(Autoscale). A saída agora está perdendo outras falhas.

January 2014


67

Laboratório 1: Análise

Por que o resultado do gerador com DDS é diferente do geradorcom Trueform?

-A DDS perdeu pontos, a Trueform não.

O gerador com DDS foi previsível?

-Não.

Observação: perder pontos aleatoriamente em frequências maioresé um problema conhecido dos geradores com DDS. A tecnologiaDDS funciona bem na maioria das aplicações com geradores defunções (não arbitrário).

January 2014


68

Laboratório 2: Como criar formas de onda longas e complexas

Desafios de teste mais comuns:

Sinais longos que não se repetem

Sinais simples que precisam de muita resolução de tempo

Simular um protocolo de dados digital

Simular uma portadora modulada digitalmente

Como a tecnologia Trueform ajuda:

Memória profunda

Taxa de amostragem de 1 GSa/s

Geração de formas de onda com precisão Trueform

Ampla memória interna para armazenar todas as formas de onda

January 2014


69

Laboratório 2: Como criar formas de onda longas e complexas

Objetivo do laboratório: enfatizar a memória mais profunda

para sinais complexos

Equipamento:

33500B

Conjunto de alto-falantes personalizado (opcional)

January 2014


70

Laboratório 2: Configuração

(Opcional) Ligue o conjunto de alto-falantes personalizado e

conecte os cabos BNC aos canais 1 e 2 do 33500B.

Estabeleça as configurações padrões de fábrica do 33500B

pressionando System → Set to Defaults → Yes.

January 2014


71

Laboratório 2: Configuração do canal 1

1. Aperte Channel 1 → Output Load → configure em 50

Ohm.

2. No canal 1 do 33500B, pressione Waveforms → Arb →

Arbs → Select Arb e selecione o arquivo “longwa01.barb”.

Para tal, use o botão giratório e as setas para navegar

pelos arquivos e aperte Select para gerar a forma de onda

selecionada. Isso irá gerar uma onda arbitrária de áudio no

canal 1.

3. Pressione Channel 1 → Output On para ativar a saída.

January 2014


72

Laboratório 2: Mudando a frequência

4. Pressione Units→Arb rate e escolha “Freq”. A unidade

padrão de fábrica é "Arb rate". Mudando a unidade para

frequência, podemos editar a frequência da onda arbitrária

diretamente, sem ter que calcular a frequência equivalente

da taxa de amostragem dada.

5. Aperte Parameters → Arb Freq. Use o botão giratório

para mudar a frequência em que sinal é reproduzido.

January 2014


74

Laboratório 2: Análise

Como os geradores de formas de onda Trueform podem

ajudar a criar formas de onda arbitrárias longas e complexas?

-Ampla memória (4 Mpts padrão, 64 Mpts opcional)

-1 GSa/s de taxa de amostragem

-Sinais com alta precisão com a tecnologia Trueform

January 2014


75

Programação




• Como criar saídas diferenciais

• Como sequenciar segmentos de formas de onda



January 2014


76

Trueform vs. DDSDDS: Gerador de formas

de onda de 100 MHz

tradicional

Trueform: Gerador de

formas de onda de 80 e 120

MHz da Agilent

Melhorias

Jitter de borda <200 ps <1 ps 200x melhor

Reprodução de

formas de onda

personalizadas

Perde pontos da

forma de ondaReproduz 100% dos pontos

Réplica exata da

forma de onda

Distorção

harmônica total0,2% 0,03%

5x melhor

(App Note)

Filtro anti-aliasing Suporte externo Integrado e sempre usado Controle anti-aliasing

Sequenciamento

de ondas

arbitrárias

Não disponível Padrão

Crie sequências

complexas de formas

de onda facilmente

January 2014


77

../TrueForm App Note.pdf

Enfrentando os desafios atuais com os produtos de alimentação da Agilent

February 2013

Power Products

A+ Seminar

Fontes de alimentação CC

Fontes de alimentação programáveis CC sinais confiáveis e precisos

para dispositivos eletrônicos, subcomponentes, circuitos, etc.

Ambientes

- Bancada

- Validação de designs

- Fabricação / ATE

Indústrias

- Eletrônicos de uso geral

- Aeroespacial / Defesa

- Wireless

- Médica

Muito mais do que uma bateria com

um botão

- Medições integradas de consumo de

energia

- Alta velocidade para simular

transientes CC

- Faixa dinâmica para caracterizar

correntes desde o repouso ao pico

- Proteção de segurança embutida

- Diferentes tamanhos

February 2013

Power Products

A+ Seminar

Introdução: categorias de fontes de alimentação CC

Fontes básicas• Manuais ou programáveis

• Usadas para polarização, alimentação de circuitos.

Fontes de alta performance• Mais rápidas, mais precisas, mais potência

• Usadas tipicamente em aplicações de sistemas

Fontes modulares• Compactas, flexíveis, combináveis

• Facilmente interligadas

Fontes de uso específico• Simulação de baterias

• Unidades de alimentação e medição

• Simulação de células solares

Fontes com estrutura aberta

February 2013

Power Products

A+ Seminar

Principais características das fontes de alimentaçãobásicas e tendências

Tecnologias básicas

- Modo linear e chaveado

- V ou I constantes, seleção de faixa,

combinações de V e I

- Saídas precisas, medições de saída

e sensoriamento remoto

- Combinação de fontes em série ou

em paralelo

- Recursos de segurança

- Controle da fonte via computador e

entrada analógica

- Características físicas

Tecnologias de performance

- Fornecimento preciso de tensão e corrente

- Resposta rápida a alterações de carga oudo setpoint

- Programação para redução de tensão(down-programming)

- Lista arbitrária de saída de tensão e corrente

- Sequenciamento de saídas múltiplas

- Mudança automática de faixa paracorrente pulsada

- Medições de corrente com carga zero

- Emulação de células solares

February 2013

Power Products

A+ Seminar

Medições de saída

Muitas fontes de alimentação têm voltímetro e amperímetro integradospara medir sua própria saída

As medições podem ser exibidas no painel frontal ou consultadas em um computador conectado à interface

Essas medições são muito úteis em sistemas controlados por computador

A precisão de medição (ou leitura) é especificada como uma porcentagemda leitura mais uma margem de compensação

February 2013

Power Products

A+ Seminar

Tendências: programação para redução de tensão(down-programming)

February 2013

Power Products

A+ Seminar

Capacitores descarregam lentamente

sob cargas leves-Fonte de tensão estática:

sem problemas

-Níveis de tensão variáveis:

testes lentos

Down-programming -Reduz rapidamente a tensão de saída

-Diminui os tempos de descarga em

centenas de milissegundos

Figura 1: Um circuito de redução

de tensão com um FET nos

terminais de saída.

Tendências: formas de onda arbitrárias/modo lista• Recurso avançado disponível apenas nas fontes Agilent N6700 e 66000*

• O modo lista possibilita que uma fonte de alimentação gere uma forma de

onda como um gerador de formas de onda arbitrárias (ARB)

- Mais lento do que um ARB, mas MUITO mais potente do que um ARB

• Para cada ponto, programe uma V, uma I e um tempo de passo

• O modo lista altera a saída mais rapidamente do que um PC envia

comandos

• Exemplo: o modo lista executa rapidamente as condições de teste para

um rendimento mais rápido

February 2013

Power Products

A+ Seminar

*Também

disponível em

produtos

especializados:

fontes CA, cargas

CC

V

t

O que é uma unidade de alimentação e medição (SMU)?

Uma SMU integra as seguintes características em cada

canal:

• Fonte de tensão com 2 ou 4 quadrantes

• Fonte de corrente com 2 ou 4 quadrantes

• Voltímetro

• Amperímetro

February 2013

Power Products

A+ Seminar

I

+V, +I

Gera

II

-V, +I

Drena

III

-V, -I

Gera

IV

-I, +V

Drena

+I

-I

+V-V

#3: Simulação de formas de onda de potência

Aplicação:

Formas de onda de potência ou transientes são variaçõesinvoluntárias da amplitude ou corrente de sinais de potência

Podem ocorrer devido a mudanças repentinas de carga, na fonte de alimentação, energia externa

Exemplos de testes:

- Surtos de potência, simulação de picos

- Queda/redução de energia elétrica

- Simulação de interrupções

- Padrões ISO, acionamento de motor

February 2013

Power Products

A+ Seminar

#2: Simulação de formas de onda e ruídos no passado

Criando ondas arbitrárias de potência

• PC: o usuário cria formas de onda nosoftware

• Gerador de ondas arbitrárias: gera asformas de onda para a entrada deprogramação externa da fonte

• Fonte de alimentação: gera formas deonda de potência para o DUT

• Osciloscópio: verifica se a forma deonda desejada foi gerada

• Para conhecer a corrente de saída dafonte, seria necessário instalar um shuntou uma ponta de prova de corrente

• Forma de onda limitada pela largura debanda de saída da fonte

February 2013Power Products

A+ Seminar

Gerador de ondas

arbitrárias

Osciloscópio checa a

forma de onda

PC com software que

cria a forma de ondaEntrada de

programação externa

da fonte

#2: Simulação de formas de onda e ruídos atualmente

Configuração atual:

Fontes modernas de alta performance

• Têm recursos integrados de ondas arbitrárias parasimular transientes

• Têm digitalizadores de medição para capturar o sinal de saída

• Têm larguras de banda maiores

Criando a forma de onda arbitrária

• Ondas arbitrárias simples no painel frontal da fonte

• Software de edição de formas de onda pode estardisponível

• Arquivos CSV ou dados da forma de onda podemser transferidos com uma memória USB

• Software personalizado com SCPI

February 2013Power Products

A+ Seminar

#2: Exemplo de teste funcional de alta velocidadeUnidade de controle de motor automotivo

February 2013

Power Products

A+ Seminar

0

V/desativado

Tensão

Atividade do

teste

#3: Exemplo de varredura Id-Vg em MOSFET

Canal 1: a tensão

de dreno (CC)

Canal 2: o dreno de

corrente (escala log)

Gráficos podem ser

salvos como arquivos

JPEG.

February 2013

Power Products

A+ Seminar

#3: Neste laboratório, usaremos as SMUs B2900AFamília de instrumentos de precisão

Características comuns da família B2900A:

1. Até ±210 V e ±3 A (CC) / ±10,5 A (pulsado) oferece maior

cobertura para testes de diversos dispositivos

2. Resolução de 10 fA e 100 nV possibilita caracterização

precisa de dispositivos e materiais

3. Teste, depuração e caracterização rápidos na bancada

B2901A/B2902A/B2911A/B2912A B2961A/B2962A

February 2013

Power Products

A+ Seminar

Ground tab

Plugue um diodo nas saídas Force High e Force Low, conforme abaixo.

CHANNEL 1 (Front of instrument)

Lab 3: Fazendo uma varredura em um diodo

Selecione Ch 1 Source Mode para Volts

Selecione a softkey

“Ch 1 Mode”

Selecione a

softkey “Volts”

January 2014

Configure o valor limite no canal 1

Selecione a softkey

“Ch 1 Limit”

Selecione o limite

para100 mA

Selecione a softkey

“Ch 1 Source”

Selecione o

valor em to 3 V

Depois de selecionar o

valor da fonte, ligue o

canal 1 pressionando o

botão “On/Off” próximo a

entrada do SMU .

Configure o valor limite no canal 1

Ligue o canal 1

Voce deve ver no display algo

similar a figura. Você deve ver

também o diodo aceso.

Use a rodinha para mover o

marcador até o valor de (3.00000

V). Aperte a rodinha e gire o

knob. Note que você pode mudar

a tensão com a medida em

andamento usando o rodinha.

Como você aumentou a tensão,

você eventualmente verá uma

tela similar a que está ao lado.

O que está acontecendo?

Por que a tensão aplicada não é

igual a medida?

Veja o canal 1 e configure a varreduraDesligue o canal 1.

Pressione a tecla “View” (em

cinza escuro) no canto

inferior direito um vez para

visualizar o Canal 1.

Retorne o valor do “source”

para 0 V.

Pressione as softkeys

“More…” e “Show Sweep”

conforme indicado.

Set up a Linear Single Sweep - 1

Use o rodinha or os botôes

com as setas para mover os

cursores até o menu de

“Sweep Parameters”.

Pressione a rodinha e mude

a varredura para “LINEAR

SINGLE”

Note que um ícone aparece

na parte superior direita do

menu, indicando que você

está operando em modo

varredura.

January 2014

A+ Seminar: Power

Configure a varredura

Use a rodinha ou botões

com setas para mover o

cursor. Mude o valor de

“Stop” para 3 V, e o número

de pontos para 61. Note

que o tamanho do “Step”

(ou degrau) muda

automaticamente.

Press o botão “View” duas

vezes para passar ao visor

gráfico. Tenha certeza que

o canal 1 está ligado e

pressione o botão “Trigger”

no canto esquerdo superior.

O que aconteceu?

Visualizando e modificando os gráficos

Pressione a softkey “Auto

Scale” para ter o gráfico

conforme ao lado.

Agora mova o marcador

usando a rodinha até

selecionar o termo

“LINEAR” na parte

superior do gráfico. Aperte

o knob e mude a escala

para “LOG”. Vecê deve

ver ao similara ao gráfico

ao lado.

Se houver interesse,

pressione a softkey “Show

Cursors” e mexa os

cursores do gráfico..

Obrigado!

January 2014


101

bem vindo! - keysight.com · esse oscilador de áudio equivale a um gerador de formas de onda...

Documents