電源信號的噪聲測試用例分享

示波器：

TekDPO7104C （1GHz; 20GS/s）+ P6243探頭

或者DPO5104C ** （1GHz; 10GS/s）+ P6139B探頭或TPP1000探頭 **

.測試目的

依照規(guī)格手冊，介紹和規(guī)范測量SSD的電源信號的操作方法并驗(yàn)證產(chǎn)品在重載下（1M seq write，F(xiàn)LASH CORE 電源用1M seq read）的噪聲及電壓值是否符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求。

二.測試環(huán)境配置

EUT（Equipment Under Test）：

測試機(jī)：一臺可外接SSD的PC機(jī)（如：Lenovo YangTianM6880N）

SSD： 1pcs SSD。

三.預(yù)置條件

1、 PC測試機(jī)上安裝win7/win8以上系統(tǒng)，并安裝好IOmeter軟件用于對SSD進(jìn)行讀寫操作，還要安裝好Allegro等軟件用于查找測試點(diǎn)。

2、 SSD做為從盤接在PC機(jī)上，SSD為開好卡，能正常找到盤，并能進(jìn)行讀寫操作即可，無其它特殊要求。

四.測試設(shè)備及測試工具

測試設(shè)備:

示波器：TekDPO7104

探棒： P6245*1或無源探頭B6139或同軸電纜（當(dāng)噪聲很大時(shí)可以用同軸電纜驗(yàn)證）

固定探棒手臂：Holder*1

轉(zhuǎn)接板：mSATA to SATA（測試mSATA樣品時(shí)需要）或NGFF to SATA（測試NGFF樣品時(shí)需要）

測試工具：

IOmeter (Vertion：2006.07.27or later)

五.測試步驟

1、 測試前準(zhǔn)備：

1） 制定好SSD硬件測試方案；

2） 測試時(shí)，確認(rèn)測試人員靜電衣、靜電環(huán)是否正常穿著和佩戴，示波器接地，實(shí)驗(yàn)臺、靜電布以及測試機(jī)臺是否共地；

3） 安裝OS和驅(qū)動到測試PC上，確認(rèn)各個(gè)設(shè)備能正常工作，安裝測試所需要的軟件，如：IOmeter (Vertion：2006.07.27or later)；

4） 進(jìn)行示波器校正 ，首先打開示波器開關(guān)按鈕進(jìn)入示波器主界面，從示波器界面的目錄欄“Utilities”中選擇“Instrument Calibration”，進(jìn)入示波器校正界面預(yù)熱大概20分鐘顯示“Pass”后，點(diǎn)擊“Calibrate”按鈕，等待大約10分鐘后示波器自動校正完畢顯示“Pass”。如果顯示狀態(tài)為“Temp”或“Fail”則需要重新校正示波器使其最后顯示狀態(tài)為“Pass”；

Notes：在做示波器校正之前必須將四個(gè)通道的探棒接地或者移除；

5） 進(jìn)行探棒校正 ，從示波器主界面的菜單欄的“Vertical”中選擇“Probe Cal”，然后再選擇需要校正的通道，點(diǎn)擊“Clear Probe Cal”及“Calibrate Probe”，自動校正完畢后出現(xiàn)“Pass”字樣。如果校正不通過，先檢查探棒與校正器連接是否良好，再檢查輸出的信號是否正常；

6） 根據(jù)測試報(bào)告，在SSD上找到相應(yīng)的測試點(diǎn)。在找點(diǎn)時(shí)，找到靠近終端即可，且只需要找1個(gè)測試點(diǎn)。測試點(diǎn)選擇電源塊的小電容上，在離測試點(diǎn)最近的地方找個(gè)地，用信號線做根地線焊接在GND上，測試焊接線遠(yuǎn)離電感等高頻元器件。將SSD連接到測試機(jī)臺上，然后將被測信號接到相應(yīng)的探棒上，地線要盡量靠近測試點(diǎn)且盡量短（暴露在探棒外面的部分約2cm）。檢查信號是否連接正確，確定測試點(diǎn)準(zhǔn)確無誤且是最合理的測試位置；

7） 在固定探棒時(shí)用Holder來作為固定工具，不能用手直接拿探棒接觸信號點(diǎn)測試，因?yàn)槭稚嫌徐o電存在的風(fēng)險(xiǎn)，容易使探棒被靜電損壞或?qū)е滦盘柫繙y不準(zhǔn)，且手如果用力不均會導(dǎo)致探棒物理損壞；

2、 開機(jī)并用管理員身份運(yùn)行IOmeter軟件

選擇要操作的磁盤，選擇“ 1M seq write ”的測試模型（若是FLASH CORE電源則選擇1M seq read的測試模型），然后在“Results Display”菜單中的“Results Since”選項(xiàng)選擇“Last update”、“Update Frequency”選項(xiàng)選擇1s，最后點(diǎn)擊“run”開始測試。

3、 示波器設(shè)置：

1） 測試電壓信號所對應(yīng)的通道需要命名,命名與所測電壓名稱保持一致。在示波器的“Vertical Setup”菜單的“Label”處輸入所測試的信號名；

2） 示波器的“Vertical Setup”菜單中的 “Coupling”選項(xiàng)中選擇“DC”耦合模式 ，“Position”的值設(shè)置為0， “Offset”的值設(shè)置為被測信號的電壓值，微調(diào)“Offset”，使電壓波形位于示波器顯示屏的中間位置 ；

3） 在示波器的“Vertical Setup”菜單的“Scale”處設(shè)置垂直刻度即電壓刻度。 “Vertical Scale”應(yīng)盡可能小，一般設(shè)置在10~50mV ；

4） 在示波器的“Vertical Setup”菜單的“Bandwidth”處設(shè)置示波器的帶寬。 示波器的“Bandwidth”設(shè)置為最大帶寬 ；

5） 在示波器“Measure”功能表中的“Amplitude”中選擇 “Max、Min、Mean、PK-PK” 測試參數(shù)；

6） 在示波器面板上的水平快捷欄框中選擇“Scale”快捷旋鈕設(shè)置水平刻度即時(shí)間刻度。 “Time scale”一般設(shè)置在5ms~10ms之間 ，采樣率MS/s或是GS/s，使波形占屏幕的2/3以內(nèi)為主；

7） 旋扭示波器面板上的水平快捷欄框中選擇“Resolution”快捷旋鈕設(shè)置屏幕的分辨率和記錄長度，一般 調(diào)節(jié)到記錄長度“RL”為至少1M ；

8） 在示波器面板上的觸發(fā)快捷欄框中的“Source”處選擇觸發(fā)通道，在“Slope”處選擇觸發(fā)的邊沿，一般選擇上升沿觸發(fā)，旋扭“Level”旋鈕決定觸發(fā)電平的位置，觸發(fā)電平的位置在被測信號電壓幅值的附近；

9） 量測“Voltage”時(shí)打累積 ，選擇示波器菜單欄的“Display->Display Persistence->Infinite Persistence”，按示波器控制面板的最上面一排按鈕中的“Clear”按鈕清除屏幕中采集的數(shù)據(jù)，然后按“Run/Stop”按鈕開始采集數(shù)據(jù)， 累計(jì)采集次數(shù)要大于200次 ；

Notes：測試波形如下圖所示：

備注：一般用有源探頭P6245測試即可，當(dāng)噪聲很大時(shí)，可以用同軸電纜驗(yàn)證測試一下。如果用無源探頭或是同軸電纜測試則示波器的設(shè)置如下：

1） 測試電壓信號所對應(yīng)的通道需要命名,命名與所測電壓名稱保持一致。在示波器的“Vertical Setup”菜單的“Label”處輸入所測試的信號名；

2） 示波器的“Vertical Setup”菜單中的“Coupling”選項(xiàng)中選擇“AC”耦合模式，“Position”的值設(shè)置為0，“Offset”的值設(shè)置為0，微調(diào)“Offset”，使波形位于示波器顯示屏的中間位置；

3） 在示波器的“Vertical Setup”菜單的“Scale”處設(shè)置垂直刻度即電壓刻度。“Vertical Scale”應(yīng)盡可能小，一般設(shè)置在10~50mV；

4） 在示波器的“Vertical Setup”菜單的“Bandwidth”處設(shè)置示波器的帶寬。示波器的“Bandwidth”設(shè)置為最大帶寬；

5） 在示波器“Measure”功能表中的“Amplitude”中選擇“Max、Min、Mean、PK-PK”測試參數(shù)；

6） 在示波器面板上的水平快捷欄框中選擇“Scale”快捷旋鈕設(shè)置水平刻度即時(shí)間刻度。“Time scale”一般設(shè)置在5ms~10ms之間；

7） 旋扭示波器面板上的水平快捷欄框中選擇“Resolution”快捷旋鈕設(shè)置屏幕的分辨率和記錄長度，一般調(diào)節(jié)到記錄長度“RL”為50k；

8） 在示波器面板上的觸發(fā)快捷欄框中的“Source”處選擇觸發(fā)通道，在“Slope”處選擇觸發(fā)的邊沿，一般選擇上升沿觸發(fā)，旋扭“Level”旋鈕決定觸發(fā)電平的位置，觸發(fā)電平的位置在被測信號電壓幅值的附近；

9） 量測“Voltage”時(shí)打累積，選擇示波器菜單欄的“Display->Display Persistence->Infinite Persistence”，按示波器控制面板的最上面一排按鈕中的“Clear”按鈕清除屏幕中采集的數(shù)據(jù)，然后按“Run/Stop”按鈕開始采集數(shù)據(jù)，累計(jì)采集次數(shù)要大于200次；

Note：AC耦合模式只能測量電源的PK-PK值。

4、 停止運(yùn)行IOmeter ，量測SSD Idle狀態(tài)下的噪聲，方法同上。

5、 把測試好的波形保存下來 ，關(guān)機(jī)，收拾實(shí)驗(yàn)臺。

6、 整理測試報(bào)告 。

六.通過標(biāo)準(zhǔn)（預(yù)期結(jié)果）

保證電壓幅值，噪聲符合SPEC要求。

Notes：

1、模擬信號電源噪聲：<3%*Vout

2、3.3V電源噪聲：<3%*Vout

3、其他電源噪聲：<5%*Vout。