电源信号的噪声测试用例分享

示波器：

TekDPO7104C （1GHz; 20GS/s）+ P6243探头

或者DPO5104C ** （1GHz; 10GS/s）+ P6139B探头或TPP1000探头 **

.测试目的

依照规格手册，介绍和规范测量SSD的电源信号的操作方法并验证产品在重载下（1M seq write，FLASH CORE 电源用1M seq read）的噪声及电压值是否符合产品设计要求。

二.测试环境配置

EUT（Equipment Under Test）：

测试机：一台可外接SSD的PC机（如：Lenovo YangTianM6880N）

SSD： 1pcs SSD。

三.预置条件

1、 PC测试机上安装win7/win8以上系统，并安装好IOmeter软件用于对SSD进行读写操作，还要安装好Allegro等软件用于查找测试点。

2、 SSD做为从盘接在PC机上，SSD为开好卡，能正常找到盘，并能进行读写操作即可，无其它特殊要求。

四.测试设备及测试工具

测试设备:

示波器：TekDPO7104

探棒： P6245*1或无源探头B6139或同轴电缆（当噪声很大时可以用同轴电缆验证）

固定探棒手臂：Holder*1

转接板：mSATA to SATA（测试mSATA样品时需要）或NGFF to SATA（测试NGFF样品时需要）

测试工具：

IOmeter (Vertion：2006.07.27or later)

五.测试步骤

1、 测试前准备：

1） 制定好SSD硬件测试方案；

2） 测试时，确认测试人员静电衣、静电环是否正常穿着和佩戴，示波器接地，实验台、静电布以及测试机台是否共地；

3） 安装OS和驱动到测试PC上，确认各个设备能正常工作，安装测试所需要的软件，如：IOmeter (Vertion：2006.07.27or later)；

4） 进行示波器校正 ，首先打开示波器开关按钮进入示波器主界面，从示波器界面的目录栏“Utilities”中选择“Instrument Calibration”，进入示波器校正界面预热大概20分钟显示“Pass”后，点击“Calibrate”按钮，等待大约10分钟后示波器自动校正完毕显示“Pass”。如果显示状态为“Temp”或“Fail”则需要重新校正示波器使其最后显示状态为“Pass”；

Notes：在做示波器校正之前必须将四个通道的探棒接地或者移除；

5） 进行探棒校正 ，从示波器主界面的菜单栏的“Vertical”中选择“Probe Cal”，然后再选择需要校正的通道，点击“Clear Probe Cal”及“Calibrate Probe”，自动校正完毕后出现“Pass”字样。如果校正不通过，先检查探棒与校正器连接是否良好，再检查输出的信号是否正常；

6） 根据测试报告，在SSD上找到相应的测试点。在找点时，找到靠近终端即可，且只需要找1个测试点。测试点选择电源块的小电容上，在离测试点最近的地方找个地，用信号线做根地线焊接在GND上，测试焊接线远离电感等高频元器件。将SSD连接到测试机台上，然后将被测信号接到相应的探棒上，地线要尽量靠近测试点且尽量短（暴露在探棒外面的部分约2cm）。检查信号是否连接正确，确定测试点准确无误且是最合理的测试位置；

7） 在固定探棒时用Holder来作为固定工具，不能用手直接拿探棒接触信号点测试，因为手上有静电存在的风险，容易使探棒被静电损坏或导致信号量测不准，且手如果用力不均会导致探棒物理损坏；

2、 开机并用管理员身份运行IOmeter软件

选择要操作的磁盘，选择“ 1M seq write ”的测试模型（若是FLASH CORE电源则选择1M seq read的测试模型），然后在“Results Display”菜单中的“Results Since”选项选择“Last update”、“Update Frequency”选项选择1s，最后点击“run”开始测试。

3、 示波器设置：

1） 测试电压信号所对应的通道需要命名,命名与所测电压名称保持一致。在示波器的“Vertical Setup”菜单的“Label”处输入所测试的信号名；

2） 示波器的“Vertical Setup”菜单中的 “Coupling”选项中选择“DC”耦合模式 ，“Position”的值设置为0， “Offset”的值设置为被测信号的电压值，微调“Offset”，使电压波形位于示波器显示屏的中间位置 ；

3） 在示波器的“Vertical Setup”菜单的“Scale”处设置垂直刻度即电压刻度。 “Vertical Scale”应尽可能小，一般设置在10~50mV ；

4） 在示波器的“Vertical Setup”菜单的“Bandwidth”处设置示波器的带宽。 示波器的“Bandwidth”设置为最大带宽 ；

5） 在示波器“Measure”功能表中的“Amplitude”中选择 “Max、Min、Mean、PK-PK” 测试参数；

6） 在示波器面板上的水平快捷栏框中选择“Scale”快捷旋钮设置水平刻度即时间刻度。 “Time scale”一般设置在5ms~10ms之间 ，采样率MS/s或是GS/s，使波形占屏幕的2/3以内为主；

7） 旋扭示波器面板上的水平快捷栏框中选择“Resolution”快捷旋钮设置屏幕的分辨率和记录长度，一般 调节到记录长度“RL”为至少1M ；

8） 在示波器面板上的触发快捷栏框中的“Source”处选择触发通道，在“Slope”处选择触发的边沿，一般选择上升沿触发，旋扭“Level”旋钮决定触发电平的位置，触发电平的位置在被测信号电压幅值的附近；

9） 量测“Voltage”时打累积 ，选择示波器菜单栏的“Display->Display Persistence->Infinite Persistence”，按示波器控制面板的最上面一排按钮中的“Clear”按钮清除屏幕中采集的数据，然后按“Run/Stop”按钮开始采集数据， 累计采集次数要大于200次 ；

Notes：测试波形如下图所示：

备注：一般用有源探头P6245测试即可，当噪声很大时，可以用同轴电缆验证测试一下。如果用无源探头或是同轴电缆测试则示波器的设置如下：

1） 测试电压信号所对应的通道需要命名,命名与所测电压名称保持一致。在示波器的“Vertical Setup”菜单的“Label”处输入所测试的信号名；

2） 示波器的“Vertical Setup”菜单中的“Coupling”选项中选择“AC”耦合模式，“Position”的值设置为0，“Offset”的值设置为0，微调“Offset”，使波形位于示波器显示屏的中间位置；

3） 在示波器的“Vertical Setup”菜单的“Scale”处设置垂直刻度即电压刻度。“Vertical Scale”应尽可能小，一般设置在10~50mV；

4） 在示波器的“Vertical Setup”菜单的“Bandwidth”处设置示波器的带宽。示波器的“Bandwidth”设置为最大带宽；

5） 在示波器“Measure”功能表中的“Amplitude”中选择“Max、Min、Mean、PK-PK”测试参数；

6） 在示波器面板上的水平快捷栏框中选择“Scale”快捷旋钮设置水平刻度即时间刻度。“Time scale”一般设置在5ms~10ms之间；

7） 旋扭示波器面板上的水平快捷栏框中选择“Resolution”快捷旋钮设置屏幕的分辨率和记录长度，一般调节到记录长度“RL”为50k；

8） 在示波器面板上的触发快捷栏框中的“Source”处选择触发通道，在“Slope”处选择触发的边沿，一般选择上升沿触发，旋扭“Level”旋钮决定触发电平的位置，触发电平的位置在被测信号电压幅值的附近；

9） 量测“Voltage”时打累积，选择示波器菜单栏的“Display->Display Persistence->Infinite Persistence”，按示波器控制面板的最上面一排按钮中的“Clear”按钮清除屏幕中采集的数据，然后按“Run/Stop”按钮开始采集数据，累计采集次数要大于200次；

Note：AC耦合模式只能测量电源的PK-PK值。

4、 停止运行IOmeter ，量测SSD Idle状态下的噪声，方法同上。

5、 把测试好的波形保存下来 ，关机，收拾实验台。

6、 整理测试报告 。

六.通过标准（预期结果）

保证电压幅值，噪声符合SPEC要求。

Notes：

1、模拟信号电源噪声：<3%*Vout

2、3.3V电源噪声：<3%*Vout

3、其他电源噪声：<5%*Vout。