一、特點(diǎn)

l 測(cè)試頻率范圍0.01Hz-5 MHz

l 可輸出訊號(hào)電壓范圍, 10mVac-10Vac, ±10Vdc,適用于各種測(cè)試狀況

l 透過Bode Box來注入測(cè)試訊號(hào),安全性及準(zhǔn)確度與保障

l 具有兩個(gè)量測(cè)通道,分11個(gè)檔位,**度高

l 量測(cè)范圍: 10mV-500V,儀器不易因待測(cè)物的異常電壓而受損壞

l 針對(duì)Power Supply設(shè)計(jì)的應(yīng)用軟件,容易使用

l 可產(chǎn)生波德圖(Bode plot),尼奎士圖(Nyquistplot),阻抗圖

l 軟件內(nèi)含補(bǔ)償線路輔助設(shè)計(jì)及頻域運(yùn)算功能

二、功能介紹

         頻率響應(yīng)分析儀6305的主要功能是量測(cè)待測(cè)物在頻域上的特性，了解其性能及穩(wěn)定性，并可輔助控制線路的設(shè)計(jì)。其工作原理是藉由輸入一個(gè)頻率變化的掃描訊號(hào)，并于系統(tǒng)的特定點(diǎn)，量測(cè)所造成的影響，藉此導(dǎo)出待測(cè)物在不同頻率的響應(yīng)特性。

        一般工程師于設(shè)計(jì)驗(yàn)證時(shí)，都是直接測(cè)試外在的功能特性。例如針對(duì)電源供應(yīng)器，需要不同電壓輸出來做拉載測(cè)試，看是否會(huì)有震蕩的不穩(wěn)定情形。這種測(cè)試過程需要花費(fèi)大量時(shí)間，當(dāng)線路有修改后，又得重新測(cè)試。而即使設(shè)計(jì)驗(yàn)證已經(jīng)沒有問題，常會(huì)發(fā)生于大量生產(chǎn)時(shí)，因?yàn)槭褂昧慵恼`差，仍有少數(shù)產(chǎn)品會(huì)有不穩(wěn)定的瑕疵狀況，這是因?yàn)樵O(shè)計(jì)時(shí)沒有正確評(píng)估系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但這種特性無法直接由電流拉載的時(shí)域測(cè)試來得到，必須由頻率響應(yīng)分析儀的使用，才能得到系統(tǒng)的頻率響應(yīng)圖，來判斷讀出穩(wěn)定度的特性。而這種頻率響應(yīng)的測(cè)試，不僅速度快，節(jié)省大量測(cè)試時(shí)間。除了了解待測(cè)物的穩(wěn)定度外，還可依照實(shí)際需要，再做控制線路的調(diào)整，達(dá)到設(shè)計(jì)的目的。維持良好的設(shè)計(jì)品質(zhì)，加深客戶對(duì)設(shè)計(jì)者技術(shù)的信任，增進(jìn)對(duì)產(chǎn)品的信息。尤其業(yè)界的激烈競爭，及ODM要求交期非常短的情況下，藉由頻率響應(yīng)分析儀6305的分析，將有很大幫助。另外，也可以應(yīng)用來驗(yàn)證委外設(shè)計(jì)生產(chǎn)的電源供應(yīng)器，對(duì)設(shè)計(jì)品質(zhì)來把關(guān)。

        除了測(cè)試系統(tǒng)的頻率響應(yīng)外，頻率響應(yīng)分析儀6305的控制軟件還包括了控制線路輔助設(shè)計(jì)和頻域運(yùn)算功能。陣地電源供應(yīng)器的控制補(bǔ)償，提供了常用的三種線路，使用者可依照其電源控制器的控制方式，選擇適合的線路種類。先量測(cè)系統(tǒng)原來的頻率響應(yīng)后，設(shè)定預(yù)計(jì)的設(shè)計(jì)目標(biāo)：相位邊限(PhaseMargin)及交越頻率(CrossFrequency)等，軟件即可自動(dòng)運(yùn)算出控制線路中**適合的電阻及電容值，使用者再加以實(shí)際驗(yàn)證即可。這個(gè)功能更可幫設(shè)計(jì)者節(jié)省大量時(shí)間，還能達(dá)到**化的設(shè)計(jì)結(jié)果。

      頻率響應(yīng)分析儀6305也可以測(cè)試被動(dòng)組件的阻抗和頻率的響應(yīng)圖，讓廠商了解生產(chǎn)的被動(dòng)組件特性是否正常，以驗(yàn)證制程是否正確。另外設(shè)計(jì)工程師可用來驗(yàn)證所使用的組件，其頻率響應(yīng)特性是否適合于應(yīng)用范圍。例如電容于低頻時(shí)是電容性，隨頻率增加會(huì)成為電阻性，再來會(huì)變成電感性。若選擇不當(dāng)，可能使用的電容卻呈現(xiàn)電感特性，線路自然無法正確運(yùn)作。當(dāng)真正了解適用頻率范圍后，選擇正確零件才能達(dá)到設(shè)計(jì)效果，不會(huì)出錯(cuò)。

        美國專業(yè)的頻率響應(yīng)分析儀廠商Venable Instruments，善長于建立系統(tǒng)模型、穩(wěn)定度分析、控制回路、阻抗測(cè)試。特別專注于電源供應(yīng)器。零件的頻域測(cè)試領(lǐng)域。其客戶包含世界各大知名廠商，例如：IBM，MOTOROLA，INTEL，HONEYWELL，POWERONE，TEXAS INTRUMENTS等。

三、頻率響應(yīng)分析儀6305的組成

     主機(jī)

     含一個(gè)可送出頻率變化的掃描訊號(hào)，并有兩個(gè)頻道來量測(cè)訊號(hào)的變化量。

        控制及分析軟件
     1.透過USB接口，控制主機(jī)的輸出訊號(hào)，并擷取量測(cè)數(shù)據(jù)。

      2.將數(shù)據(jù)處理，畫出頻率響應(yīng)波德圖，藉此了解穩(wěn)定性。

      3.內(nèi)建控制線路設(shè)計(jì)輔助，可模擬并評(píng)估新線路的特性。

   
      附件  

      BodeBox訊號(hào)輸入變壓器，讓掃描訊號(hào)進(jìn)入不同電壓準(zhǔn)位。不同的頻率范圍使用不同的BodeBox，才能得到**準(zhǔn)確度。

 四、設(shè)計(jì)流程

     傳統(tǒng)設(shè)計(jì)流程

     沒有一套頻域的分析工具，只使用TrialandError的方法，每次修改都要重新測(cè)試，容易忽略一些測(cè)試點(diǎn)，并浪費(fèi)時(shí)間。另外設(shè)計(jì)結(jié)果無法量化評(píng)估，未來穩(wěn)定性問題可能會(huì)再發(fā)生。

     新設(shè)計(jì)流程

     經(jīng)由頻率響應(yīng)分析儀的量測(cè)，得到系統(tǒng)模型，了解穩(wěn)定度狀況。再由分析軟件，設(shè)定設(shè)計(jì)目標(biāo)(CrossFrequency,PhaseMargin)，自動(dòng)演算出控制補(bǔ)償線路的**電阻電容值，再加以驗(yàn)證即可，節(jié)省時(shí)間且可得到**設(shè)計(jì)結(jié)果。

五、頻率響應(yīng)分析儀6305的應(yīng)用

     應(yīng)用一

     測(cè)試電源供應(yīng)器的開回路(OpenLoop)響應(yīng)，來觀察整個(gè)系統(tǒng)的頻域特性，并由Phasemargin、Gainmargin了解穩(wěn)定度狀況。

    

    
   
    應(yīng)用二

    經(jīng)由頻率響應(yīng)分析儀的量測(cè)，得到PowerStage模型，再由分析軟件，設(shè)定設(shè)計(jì)目標(biāo)(CrossFrequency,PhaseMargin)，選擇控制線路種類，自動(dòng)演算出線路的**電阻電容值，再加以驗(yàn)證。

     應(yīng)用三

    量測(cè)一個(gè)組件(電容)的頻域特性，觀察在不同頻率表現(xiàn)出電容性、電阻性及電感性。