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

Transcrição

1 Bem Vindo! Com um novo ano, um novo início para a área de Teste e Medição da Agilent Rodrigo Vicentini Agilent Technologies January

2 A+ Seminar Agenda- Brazil Half 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

3 Após a separação, o Grupo de Teste e Medição Eletrônica da Agilent se tornará: Page 3

4 O que Keysight significa? 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. Page 4 January 2014 Agilent Technologies 4

5 Nosso propósito chave não mudou Acreditamos na inovação e no pioneirismo 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. Agilent Technologies January

6 A maior e mais forte empresa de Teste e Medição Inovação, 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. # Empresa de Teste e Medição Eletrônica Agilent Technologies January

7 Keysight em Medição Eletrônica A líder da industria #1 em Aeroespacial e Defesa #1 em Comunicações #1 em manufatura, computadores, semicondutores CORE TECHNOLOGY PLATFORMS Osciloscópios Analizadores de Spectrum Analisadores de Rede Fontes e Analisadores de Sinal Signal One-Box Testers Agilent Technologies January

8 Pesquisa de Medição Keysight Technologies Instrumental para o nosso futuro 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 Agilent Technologies January

9 Primeiro a indústria: 3 anos de garantia em todos os nossos produtos Somente o vendedor T&M oferece 3 anos de garantia 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 9

10 DÚVIDAS? Agilent Technologies January 2014 Page 10

11 Depuração Avançada com Osciloscópios 11

12 Portfólio de Osciloscópios DCA-X Sampling InfiniiVision Oscilloscopes Agilent custom ASIC technology designed for market leading value. Agilent custom ASIC technology designed for market leading performance Q-Series X-Series Series U1600 Series U2700 Series 1000 Series 2000 X-Series 3000 X-Series 4000 X-Series 6000L Series 9000 Series

13 InfiniiVision Oscilloscopes 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 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 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 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

14 Depuração Avançada com Osciloscópios Agenda 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 Velocidade Facilidade de Uso 20 Lab #5 Decodificação e Trigger Serial 10 Lab #6 Integração de Instrumentos Integração 10 Perguntas

15 Lab #1 GUI e Painel Frontal 15

16 Vejamos uma Demonstração ao Vivo (clock w/ infrequent glitch) Page 16

17 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.

18 Lab #2 Encontrando eventos infrequentes (mask) 18

19 Pesadelos mais comuns dos engenheiros de hardware: Glitch Logical threshold Tx ? ? 1 0 Non-Monotonic Edge Rx Logical threshold Tx 1 0 0? ? Metastable Edge Rx Logical threshold Tx ? ? Rx Causas mais comuns: problemas de terminação (reflexões, ondas estácionárias), problemas de casamento, acoplamento de crosstalk etc.

20 Qual o processo de depuração num osciloscópio? Glitch 1. Primeiro, ver e identificar o problema que realmente existe. Non-Monotonic Edge 2. Segundo, isolar o problema. 3. Terceiro, encontrar as possíveis causas do problema e sua origem. Metastable Edge

21 Maior taxa de atualização = Menor Tempo Morto Scope with a slower update rate Long Dead Time = Decreases the chance of capturing rare events 4000 X-Series fast update rate = 1,000,000 wfm/s Short Dead Time = Increases the chance of capturing rare events Page 21

22 Arquitetura Tradicional CPU

23 Arquitetura Agilent MegaZoom IV

24 Vejamos uma Demonstração ao Vivo (taxa atualização: 1 M vs. 55k e teste de máscara) Page 24

25 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.

26 Lab #3 Trigger avançado 26

27 Vejamos uma Demonstração ao Vivo (sinal: edge não-monotônico -> mostrar triggers manuais e por zona) Page 27

28 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.

29 Lab #4 Técnicas para maximizar a memória 29

30 Você pode capturar mais informação com menos memória? 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.

31 Aquisição tradicional de memória profunda Tempo de aquisição = Profundidade de memória/taxa de Amostragem

32 Aquisição em Memória Segmentada Captura seletivamente mais dados de formas de onda com marcadores de tempo precisos em cada segmento. 400 ms... #1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 #8 # Segment t = 400 ms Memória Equivalente = Janela de tempo x Taxa de Amostragem 2 GPts= 400 ms x 5 GSa/s

33 Vejamos uma Demonstração ao Vivo (RF burst) Page 33

34 Lab #5 Trigger e Decodificação Serial 34

35 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.

36 Arquitetura Tradicional CPU

37 Arquitetura Agilent MegaZoom IV

38 Vejamos uma Demonstração ao Vivo (I2C -> trigger) Page 38

39 Lab #6 Geração de Forma de Ondas Arbitrárias 39

40 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

41 Vejamos uma Demonstração ao Vivo (Wave Gen -> arbitrary waveforms) Page 41

42 Oficina sobre geradores de funções: geração precisa e flexível de formas de onda Seminário prático A+ Agilent Technologies January

43 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 Agilent Technologies January

44 Programação Fundamentos sobre geradores de formas de onda Desafios de teste com aprendizado prático Como gerar sinais com alta integridade Como criar saídas diferenciais Como sequenciar segmentos de formas de onda Como criar formas de onda longas e complexas Resumo, BenchVue e instrumentos básicos Agilent Technologies January

45 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 Agilent Technologies January

46 Fundamentos sobre geradores de formas de onda 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 Rampa Pulsada Arbitrária Offset CC Agilent Technologies January

47 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 Agilent Technologies January

48 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 Agilent Technologies January

49 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 Agilent Technologies January

50 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 Agilent Technologies January

51 Técnicas de geração Síntese 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 33120A 33210A 33220A 33250A 81150A Agilent Technologies January

52 Técnicas de geração Point 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 N6030A M8190A 81180B Agilent Technologies January

53 Técnicas de geração NOVA tecnologia Trueform A 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 Agilent Technologies January

54 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 Agilent Technologies January

55 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 Agilent Technologies January

56 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 Agilent Technologies January

57 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 Controles para navegação e para aumentar e diminuir valor/unidade Seleção de formas de onda Teclado numérico Taxa de amostragem: 1 GSa/s Jitter: <1 ps Teclas multifuncionais Terminais do gerador Configuração de saída do canal THD: 0,03% Reprodutor de IQ opcional Agilent Technologies January

58 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) Agilent Technologies January

59 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 Agilent Technologies January

60 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 Agilent Technologies January

61 Laboratório 1: Configurando o 33500B Negrito: botão no painel frontal Negrito azul: tecla multifuncional Itálico: comentários 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. Agilent Technologies January

62 Laboratório 1: Configurando o 33500B Negrito: botão no painel frontal Negrito azul: tecla multifuncional Itálico: comentários 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. Agilent Technologies January

63 Laboratório 1: Configurando o 33220A Negrito: botão no painel frontal Negrito azul: tecla multifuncional Itálico: comentários 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. Agilent Technologies January

64 Laboratório 1: Configurando parâmetros Negrito: botão no painel frontal Negrito azul: tecla multifuncional Itálico: comentários 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. Agilent Technologies January

65 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. Agilent Technologies January

66 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. Agilent Technologies January

67 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. Agilent Technologies January

68 Laboratório 1: Análise Por que o resultado do gerador com DDS é diferente do gerador com Trueform? -A DDS perdeu pontos, a Trueform não. O gerador com DDS foi previsível? -Não. Observação: perder pontos aleatoriamente em frequências maiores é um problema conhecido dos geradores com DDS. A tecnologia DDS funciona bem na maioria das aplicações com geradores de funções (não arbitrário). Agilent Technologies January

69 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 Agilent Technologies January

70 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) Agilent Technologies January

71 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. Agilent Technologies January

72 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 Pressione Channel 1 Output On para ativar a saída. Agilent Technologies January

73 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. Agilent Technologies January

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 Agilent Technologies January

75 Programação Fundamentos sobre geradores de formas de onda Desafios de teste com aprendizado prático Como gerar sinais com alta integridade Como criar saídas diferenciais Como sequenciar segmentos de formas de onda Como criar formas de onda longas e complexas Resumo, BenchVue e instrumentos básicos Agilent Technologies January

76 Trueform vs. DDS DDS: 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 Distorção harmônica total Perde pontos da forma de onda Reproduz 100% dos pontos 0,2% 0,03% Réplica exata da forma de onda 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 Agilent Technologies January

77 Enfrentando os desafios atuais com os produtos de alimentação da Agilent Power Products A+ Seminar February 2013

78 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 Power Products A+ Seminar February 2013

79 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 Power Products A+ Seminar February 2013

80 Principais características das fontes de alimentação básicas e tendências Tecnologias básicas Tecnologias de performance - 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 - Fornecimento preciso de tensão e corrente - Resposta rápida a alterações de carga ou do setpoint - Programação para redução de tensão (down-programming) - Lista arbitrária de saída de tensão e corrente - Sequenciamento de saídas múltiplas - Mudança automática de faixa para corrente pulsada - Medições de corrente com carga zero - Emulação de células solares Power Products A+ Seminar February 2013

81 Medições de saída Muitas fontes de alimentação têm voltímetro e amperímetro integrados para 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 porcentagem da leitura mais uma margem de compensação Power Products A+ Seminar February 2013

82 Tendências: programação para redução de tensão (down-programming) 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. Power Products A+ Seminar February 2013

83 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 V *Também disponível em produtos especializados: fontes CA, cargas CC t Power Products A+ Seminar February 2013

84 O que é uma unidade de alimentação e medição (SMU)? Uma SMU integra as seguintes características em cada canal: +I Fonte de tensão com 2 ou 4 quadrantes Fonte de corrente com 2 ou 4 quadrantes Voltímetro -V II -V, +I Drena I +V, +I Gera +V Amperímetro III -V, -I Gera IV -I, +V Drena -I Power Products A+ Seminar February 2013

85 #3: Simulação de formas de onda de potência Aplicação: Formas de onda de potência ou transientes são variações involuntárias 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 Power Products A+ Seminar February 2013

86 #2: Simulação de formas de onda e ruídos no passado Criando ondas arbitrárias de potência PC: o usuário cria formas de onda no software Gerador de ondas arbitrárias: gera as formas de onda para a entrada de programação externa da fonte Fonte de alimentação: gera formas de onda de potência para o DUT Osciloscópio: verifica se a forma de onda desejada foi gerada Para conhecer a corrente de saída da fonte, seria necessário instalar um shunt ou uma ponta de prova de corrente Forma de onda limitada pela largura de banda de saída da fonte Gerador de ondas arbitrárias Entrada de programação externa da fonte PC com software que cria a forma de onda Osciloscópio checa a forma de onda Power February Products 2013 A+ Seminar

87 #2: Simulação de formas de onda e ruídos atualmente Configuração atual: Fontes modernas de alta performance Têm recursos integrados de ondas arbitrárias para simular 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 estar disponível Arquivos CSV ou dados da forma de onda podem ser transferidos com uma memória USB Software personalizado com SCPI February 2013 Power Products A+ Seminar

88 #2: Exemplo de teste funcional de alta velocidade Unidade de controle de motor automotivo Tensão 0 V/desativado Atividade do teste Power Products A+ Seminar February 2013

89 #3: Exemplo de varredura Id-Vg em MOSFET Canal 2: o dreno de corrente (escala log) Canal 1: a tensão de dreno (CC) Gráficos podem ser salvos como arquivos JPEG. Power Products A+ Seminar February 2013

90 #3: Neste laboratório, usaremos as SMUs B2900A Família de instrumentos de precisão B2901A/B2902A/B2911A/B2912A Características comuns da família B2900A: B2961A/B2962A 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 Power Products A+ Seminar February 2013

91 Lab 3: Fazendo uma varredura em um diodo Plugue um diodo nas saídas Force High e Force Low, conforme abaixo. Ground tab CHANNEL 1 (Front of instrument)

92 Selecione Ch 1 Source Mode para Volts Selecione a softkey Ch 1 Mode Selecione a softkey Volts January 2014

93 Configure o valor limite no canal 1 Selecione a softkey Ch 1 Limit Selecione o limite para100 ma

94 Configure o valor limite no canal 1 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.

95 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 ( 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?

96 Veja o canal 1 e configure a varredura Desligue 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.

97 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. A+ Seminar: Power January 2014

98 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?

99 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..

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