Современные емкостные сенсорные экраны, которые используются, например, в мобильных телефонах, чувствительны к синфазным помехам, наводимым источниками внешнего питания (EPS).
Современные емкостные сенсорные экраны, которые используются, например, в мобильных телефонах, чувствительны к синфазным помехам, наводимым источниками внешнего питания (EPS). Емкостные сенсорные экраны работают за счет измерения емкости кончика пальца относительно заземления. Если работающее сенсорное устройство подключено к EPS, воздействие синфазного сигнала на заземление может существенно исказить измеренную емкость. Этот EPS эффективно работает в контуре напряжения для измерения емкости. Измерение характеристик EPS в соответствии со стандартами, которое описано, например, в руководстве по выполнению требований стандарта EPS или IEC 62684, обеспечивает безотказную работу портативных устройств с емкостными сенсорными экранами.
В соответствии со схемой измерения устройство EPS подключается к сети с напряжением от 90 до 264 В (L). Измеряется синфазная помеха между портом «n» и защитным заземлением (PE) (см. рис. 1). Кривая периодична с частотой сети, но при этом обрезана и имеет расчетную амплитуду 200 В (размах). Сигнал сети доминирует по отношению к импульсам, которые генерируются EPS, но при этом не мешает работе сенсорного экрана. Неполадки возникают из-за импульсов. На увеличенном изображении (рис. 1) измеренного напряжения V(n, PE) показана синфазная помеха (CMN), создаваемая импульсным источником питания (SMPS), в виде последовательности импульсов, наложенных на сигнал сети. Здесь также виден существенный шум из-за недостаточного разрешения. Относительная амплитуда импульса SMPS измеряется как расстояние между курсорами (ΔV = –5,4 В). Задача заключается в измерении наихудшего импульсного сигнала. На один период сигнала сети приходится несколько сотен импульсов, поэтому окно увеличения изображения всегда необходимо настраивать вручную для измерения любого импульса. Автоматизированные измерения здесь не подходят. Для успешного и быстрого измерения необходимо выполнение двух условий:
Рис. 2: Схема для измерения синфазных помех источника внешнего питания
Осциллографы R&S®RTE1000 и R&S®RTM3000 в сочетании с внешним фильтром верхних частот (fC = 1 кГц; (330 пФ / 1 МОм) || (330 пФ / 1 МОм [входной импеданс осциллографа])) и нагрузкой (RL и 10 кОм) соответствуют требованиям руководства по стандарту EPS (рис. 2). Фильтр отсекает компонент сигнала сети (см. верхнюю кривую на рис. 3). Разрешение повышается за счет использования оптимального масштаба по вертикали, составляющего 1,25 В/дел, для отображения сигнала CMN. Запуск по сигналу сети обеспечивает стабильное отображение кривой. Для захвата одного периода сигнала сети с менее чем 20 млн отсчетов применяется понижающая дискретизация. Это также позволяет использовать режим высокого разрешения (HiRes) и дополнительно повышает разрешение.
Функциональные поисковые возможности осциллографов R&S®RTE1000 и R&S®RTM3000 упрощают оценку синфазных помех. Для определения наихудшего случая используется поиск импульсов по длительности 1,5 мкс ±0,3 мкс (в режиме курсорного измерения на рис. 1) и уровню 2 В (в соответствии с определением в руководстве по выполнению требований стандарта EPS). Осциллограф находит импульсы SMPS, превышающие указанный уровень. На рис. 3 показаны результаты в списке импульсов CMN. Увеличено изображение кривой выбранного импульса в списке. Используя стрелку вверх/вниз, пользователь может просматривать все нарушения и находить наихудший импульс.
Как отрицательные, так и положительные импульсы в списке можно анализировать с помощью курсорного или автоматизированного измерения. На рис. 3 по результатам автоматизированных стробируемых измерений в соответствии с курсорным измерением анализируется выбранный импульс (низкий уровень: –3,71 В; длительность отрицательного импульса: 1,66 мкс). Результаты обоих измерений обведены красным (см. правую часть рис. 3). Обратите внимание, что вертикальное измерение «низкого уровня» усредняет колебание импульса. Колебание наблюдается в начале, но при длительности меньше 250 нс оно не влияет на измерение в соответствии с требованием руководства по стандарту EPS.
Осциллографы R&S®RTE1000 и R&S®RTM3000 предоставляют инструменты для быстрого анализа синфазных помех источников внешнего питания. С помощью внешнего фильтра верхних частот и нагрузки, соответствующей стандартам, R&S®RTE1000 и R&S®RTM3000 могут анализировать большой набор импульсов SMPS с целью проверки соответствия требованиям. В приведенном здесь примере показан отрицательный импульс. Положительные импульсы можно анализировать аналогичным образом.
Сопутствующие товары
