大多數電子系統都包含模擬電路、微處理、DSP、 ASIC 和 / 或 FPGA，它們需要多個電源電壓。為了確 保這些系統的可靠和可重復運行，必須適當控制其瞬 態行為，如上電和斷電定時、斜坡速率及不同電源電 壓的量級。在電源瞬態性能特性分析中，電壓和電流 分級、監控、排序和跟蹤是必不可少的。

數字萬用表 (DMM) 是評估電源規范的常用儀器。不過， 傳統數字萬用表 (DMM) 往往不具備測量動態事件 ( 如 上電和斷電瞬態 ) 的能力。吉時利最新 7510 型 7 位半 觸摸屏數采萬用表包括 1 個 18 位采樣模數轉換器，能 夠以 1M/s 速率迅速實現變化電壓和電流的數字化。其 數字化功能使用與傳統數字萬用表直流電壓和電流功 能一樣的測量量程。換句話說，該數字化儀具有出眾 的動態范圍——1mV ～ 1000V 和 100pA ～ 10A，適合 許多應用。其先進的波形觸發機制，如邊沿、脈沖和 視窗觸發，允許用戶輕易捕捉、瀏覽 7510 型數采萬用 表多點觸摸屏上的瞬態信號，并與之交互。

背景

上電和斷電可看作是輸入電壓中的階躍函數，它由繼 電器或開關閉合產生。從不同電源獲得清晰或單調的 上升或下降是一個重要問題。較大的浪涌電流和有限 的電源阻抗可能引起輸入電壓凹陷，這可能給欠壓閉 鎖電路、浪涌限流電路甚至通用電源帶來災難性問題。 例如，FPGA 包含輔助模擬電路，如壓控振蕩器 (VCO) 控制的鎖相環。

壓控振蕩器 (VCO) 將改變頻率和 / 或相位，在斷電期間， 當電源電壓下降時，這將使鎖相環喪失同步性。還可 能出現緩慢的斜坡速率，可能導致異常甚至破壞性結 果。本應用筆記說明怎樣通過吉時利 7510 型數采萬用 表前面板，對開關模式電源 (SMPS) 的上電和斷電瞬態 進行捕捉、瀏覽和特性分析。

開關模式電源

降壓轉換器是一種高效開關模式 DC-DC 電壓遞降轉換 器。下面的討論基于德州儀器公司 LM25088 DC-DC 降壓轉換器評估板 (EVM)。對于 5.5V-36V 輸入，它可 以生成 5V 穩定輸出。正確的上電 / 斷電檢測可以確保 設備在合理的時間開啟或關閉，避免任何意外行為。利 用 7510 型數采萬用表的模擬波形觸發能力，可以捕捉 這些異步瞬態事件。

降壓轉換器與 7510 型 數采萬用表連接

利用一對標準的測試引線，可以實現降壓轉換器與 DMM7510 型數采萬用表的連接，如圖 1 所示。當測量 微弱電平信號時，建議對測試引線進行適當屏蔽。在 進行測試時，利用可編程直流電源為降壓轉換器供電。 降壓轉換器輸出與 8W 電阻負載相連。

通過前面板設置波紋電壓測量 利用 DMM7510 型數采萬用表很容易捕獲上電瞬態。 只需幾個按鍵，即可設置采樣標準，并通過圖形顯示 屏快速瀏覽波形。我們可以通過圖形用戶界面利用內 建模擬邊沿觸發機制，設置采樣速率、觸發間隔、觸 發斜率、觸發電平和觸發位置。

1. 按下前面板 POWER 按鈕，開啟儀器。

2. 點擊 FUNCTIONS，選擇 Digi V，以選擇數字化電 壓測量功能。

3. 刷屏，顯示 SETTINGS。

4. 將采樣速率選定為 1,000,000。

5. 按壓 MENU 鍵。

6. 選擇 Reading Buffers。

7. 將 10ms 讀數容量設 置為 10,000。

8. 按壓 MENU 鍵。

9. 選擇 Graph。

10. 選擇 Scale 表。

11. 將 X 軸方法設置為 All。

12. 選擇 Trigger 表。

13. 將源事件 (Source Event) 設置為 Waveform。

14. 選擇 Analog Edge。

15. 將電平設置為 3 V。

16. 將預觸發位置設置為 50%。

17. 選擇 Graph 表瀏覽表格。

18. 開始捕捉降壓轉換器上電行為， 按壓前面板 TRIGGER 鍵。

利用兩部 DMM7510 型數采萬用表同時測量

電壓和電流 DMM7510 型數采萬用表是采用復雜現代技術打造的高 端萬用表。下面通過實例說明其先進的儀器編程和整 合功能，對于需要電壓和 / 或電流同步數字化解決方案的應用，具有重要價值。降壓轉換器瞬態分析比只監測 輸出電壓要復雜得多。輸入電壓、輸入電流、輸出電壓 和負載電流都是非常重要的信號。關鍵是通過單一觸發 事件實現這些信號同步，以揭示有關降壓轉換器設計的 重要信息。下面的實例使用兩部 DMM7510 型數采萬 用表演示這個能力。

為了連接兩部 DMM7510 型數采萬用表監測降壓轉換 器的不同信號，只需將每對標準測試引線與每只萬用 表相連即可。利用 TSP-Link? 交叉電纜，對兩部萬用 表的菊花鏈連接，以實現模擬波形觸發事件對兩部儀器 的同步觸發。吉時利儀器公司的 TSP-Link? 接口是高 速觸發同步和通信總線，測試系統構建器可以利用其 實現多部儀器與 1 臺主機的主從配置連接。一旦連接 完畢，可對這個系統中的所有儀器進行編程 ( 只能使用 TSP 指令 )，并在主儀器控制下運行。由于減少了與計 算機的頻繁交互，因此可以使儀器更迅速地運行測試。 此外，多部儀器的使用就如同是同一物理單元的組成部 分，可以實現多通道的同步測試。

7510 型 7 位半觸摸屏數采萬用表擴展了傳統數字萬用 表的功用，如捕獲電源信號中的各種動態電壓和電流信號。用戶可以通過前面板顯示屏瀏覽、分析儀器波形， 并直接與之交互。它尺寸緊湊，設置簡單，是適合研發 的完美測試臺儀器。