如何显著提高ATE电源吞吐量？

作者：是德科技产品经理 Brian Whitaker

作为一名测试工程师，你的工作并不容易。降低成本和提高系统吞吐量的压力一直存在。本文中，我们将讨论影响系统吞吐量的关键因素以及如何降低ATE测试成本。
 

编程和命令处理速度

在图1中，您可以看到直接影响测试时间的四个主要电源属性：命令处理时间、输出响应时间和输出建立时间。任何一项的减少都可以显著降低成本。例如，基本电源的输出响应时间可以在10秒或100毫秒内。相比之下，高性能电源可以实现不到一毫秒的上下编程速度。许多ATE测试需要多次电压转换，因此测试时间的轻微减少的累积效应可能很大。

图1.电源的命令处理时间和输出响应时间如何影响吞吐量

测量采样率

测量采样率也是电源速度性能的关键因素。这表示电源可以捕获DUT上的测量值的频率。只有当您的电源能够快速捕获每个电压电平的测量值时，加快命令处理和输出响应时间才有价值。这就是快速采样率至关重要的地方。高性能电源可以提供可编程采样速率，至少比基本电源的固定速率快60倍。

并行设备测试

从串行设备测试改变为并行设备测试可以显著地增加测试系统吞吐量。测试执行活动的大部分可能涉及使用DC电源设置条件和进行测量。配置测试系统，使其能够使用多个直流电源同时对多个设备执行测试，是显著提高测试吞吐量的一种经济有效的方法。

图2示出了顺序器件测试与并行器件测试的对比。在顺序测试中，您可以看到测试循环通过该序列四次-四个DUT中的每个DUT一次。相比之下，并行器件测试系统的测试执行仅需通过所有四个DUT的序列一次。

图2.输入电流测试的顺序执行与并行执行

输出序列，以测试系统上电和断电

使用单独的可编程系统电源，在指定的时序条件下对多个偏置电压进行排序和斜升或斜降通常是困难的，即使是传统的多输出系统电源也不能充分满足这一需求。

例如，假设您的DUT有多个电源输入，如卫星有效载荷。在这种情况下，您需要在严格可重复的时间内正确地顺序打开或关闭每个电源，以防止电流浪涌和闩锁情况。此外，您可能需要设置每个电源的斜坡速率，以特定速率打开或关闭。先进的电源通过提供跨主机的内置定序功能以及开启或关闭时的可调压摆率控制，帮助您克服这些测试挑战。这些内置功能提供了一种在测试期间正确打开或关闭DUT的简单方法。

图3.使用Keysight N6700系列的精确输出开启时序示例

使用先进的电源，您可以在斜坡上升和斜坡下降期间以毫秒级精度测试DUT的指定偏置电压时序。许多标准电源只能支持数百毫秒内的精度。此外，还可以通过调整多个偏置电压的时序和转换速率来确定DUT时序和斜坡限制。

用于DUT应力测试的AWG的瞬态特性

在测试过程中，您通常需要模拟电源波形，以重现DUT在现实世界中将面临的电源环境。对于在恶劣环境中工作的DUT，尤其如此，这些DUT会经历电源的瞬态行为，例如电压浪涌。因此，选择能够模拟电压或电流瞬变的电源进行测试至关重要。

在选择瞬态响应能力的电源时，考虑其时序特性至关重要。这些时序属性包括上升时间、下降时间和停留时间。Keysight Advanced Power SystemN6900和N7900系列电源等高性能电源可以产生不到1毫秒的时序。