5 outils essentiels sur un banc d'électronique

Alimentation DC

Chaque appareil électronique nécessite une alimentation. Les alimentations de banc sont importantes pour le cycle de test entier– de la première activation jusqu'à la vérification finale. Au cours de l'activation, leurs protections en courant et tension peuvent sauver une carte de circuit imprimé défectueuse. Au cours du débogage, leurs capacités d'enregistrement de données ou de charge électronique peuvent aider à résoudre des problèmes associés à l'alimentation. Enfin, leur interface de programmation à distance accélère les tests automatiséspendant la vérification finale, ainsi qu'en production.

Il existe de nombreuses alimentations DC disponibles sur le marché, et tous les choix peuvent être accablants. Heureusement, il n'existe que deux styles d'alimentations de base : linéaire et à découpage. Ces deux types diffèrent dans la manière dont ils régulent leur sortie.

Les alimentations linéairessont la source ultime en termes de faible bruit, mais leur conversion de puissance est relativement inefficace. Elles sont également quelque peu lourde. (Conseil : si vous soulevez l'alimentation et qu'elle est “lourde à l'arrière,” elle est probablement linéaire !) De l'autre côté, les alimentations à découpage possèdent un bruit d'ondulation légèrement supérieur, mais elles sont plus simples à déplacer dans le laboratoire.

Une alimentation à découpage moderneest le meilleur choixpour la plupart des applications, car elle propose la combinaison idéale d'une puissance de sortie totale, le poids (facile à déplacer dans le laboratoire) et le coût. Cependant, certaines applications qui ont des exigences d'ondulation sensiblespeuvent encore nécessiter une alimentation linéaire.

Une spécification de l'alimentation de banc indique la puissance de sortie maximale disponible. Si l'alimentation possède plusieurs voies, ce maximum combine probablement plusieurs voies. Par exemple, le modèle une voie R&S®NGL200possède une sortie maximale de 60 W, alors que le modèle deux voies possède une sortie maximale de 120 W, mais vous devez combiner les deux voies en série ou en parallèle.

Les alimentations modernes proposent de nombreuses capacités avancées au-delà des simples contrôles de tension et de courant. Par exemple, les “lignes sense” sont des lignes haute impédance qui se connectent à la charge. Elles permettent à l'alimentation de compenser les pertes ohmiquesdans les cordons d'alimentation. De plus, l'enregistrement de données permet un échantillonnage relativement plus rapidedes tensions et courants directement sur un lecteur USB pour analyse. Certaines alimentations peuvent même fonctionner comme une charge électronique, ce qui est parfait pour la simulation de charge et de décharge de la batterie d'un appareil IoT.

Multimètre numérique

Le multimètre numérique est également connu sous la dénomination DMM. L'ancien nom est le voltmètre (VOM), qui se réfère généralement à un appareil analogique. Comme le nom "multimètre" le sous-entend, l'instrument peut mesurer plusieurs propriétés électriques, telles que les tensions AC / DC, les courants AC / DC, la résistance, la tension de diode et la capacité. Les résultats sont généralement donné sous forme d'une valeur instantanéesur un affichage numérique. Cependant, certains DMM peuvent également fournir des informations statistiques à propos de séries de mesures. Il est à noter que si les DMM permettent plusieurs mesures différentes, ils peuvent typiquement effectuer uniquement un type de mesureà la fois.

Les spécifications d'un multimètre numérique incluent la précision et l'exactitude. La précision indique quelles gammes de valeurs peuvent être affichées pour les mesures. L'exactitude varie selon les fonctions et les gammes de mesure.

Certaines alimentations DC possèdent égalementdes mesureurs de tension et courantintégrés, combinant les fonctionnalités d'une alimentation et d'un multimètre numérique. Par exemple, la R&S®NGL200 est une alimentation deux voies dotée d'un mesureur numérique 6 1/2 pour la tension, la puissance et le courant.

Oscilloscope et AWG

Un oscilloscope est également parfois appelé un "scope." Il mesure la tension dans le temps et la schématise comme une forme d'onde. Nativement, les oscilloscopes capturent uniquement la tension, mais avec des sondes, ils peuvent également mesurer d'autres propriétés.

Les oscilloscopes peuvent être analogiques ou numériques, selon la manière dont la forme d'onde est acquise. La première instance de déclenchement numérique d'oscilloscopea été breveté par Rohde & Schwarz et aujourd'hui, quasiment tous les oscilloscopes utilisent un déclenchement numérique et un convertisseur numérique / analogiquepour capturer les données de formes d'ondes.

Une fois une forme d'onde acquise, les oscilloscopes disposent d'une variété de capacités de mesure et d'analyse.Par exemple, des mesures de tension peuvent inclure des valeurs crête / crête ou de base en plus des valeurs RMS. Les oscilloscopes peuvent également mesurer plusieurs paramètres du signalsimultanément.

Les oscilloscopes possèdent généralement au moins 2 ‒ et plus communément, 4 voies d'entrées. Ces voies permettent d'acquérir des signaux simultanémentainsi que de les visualiser de manière corrélée dans le temps(ou en phase).

Au cours du temps, les oscilloscopes ont développé des fonctionnalités qui leur permettent de remplacer d'autres instruments de test électroniques. Par exemple, tous les oscilloscopes Rohde & Schwarz possèdent 8 ou 16 voies logiques numériques, qui peuvent souvent remplacer un analyseur logique traditionnel. Certains oscilloscopes, comme certains modèles de la série R&S®RTH1000, intègrent même un multimètre numérique complet.

Les ingénieurs utilisent communément des générateurs de formes d'ondes arbitraires (AWG), ou des générateurs de fonctions, avec des oscilloscopes. De nombreux oscilloscopes modernes proposent un AWG intégréqui peut remplacer de nombreux générateurs de fonctions autonomes. Ces combinaisons oscilloscope / AWG peuvent utiliser un logiciel intégré afin d'effectuer des mesures importantes et afficher les informations relatives dans des graphiques tels que des diagrammes de bode !

L'analyseur de réseaux vectoriels La fonction FFTconvertit une forme d'onde acquise en un affichage fréquentiel. Certains oscilloscopes disposent de FFT accélérées matériellement, qui fonctionnent de la même manière qu'un analyseur de spectre temps réel autonome.

Analyseur de spectre

Les analyseurs de spectre mesurent le contenu fréquentiel du signal. Ils représentent la magnitude sur l'axe x et la fréquence sur l'axe y. Les crêtes identifient les composantes fréquentielles. De plus, certains analyseurs de spectre proposent un affichage spectrogrammeafin de visualiser combien de temps un signal occupe dans différentes parties du spectre.

L'analyseur de spectre typique est un type de balayagequi dispose d'un récepteur superhétérodyneintégré. Il balaye la fréquence centrale sur une gamme, effectue une conversion descendante de petites parties du signal d'entrée, une unité de fréquence à la fois. Les avantages des analyseurs de spectre à balayage sont une gamme haute fréquence, une sensibilité élevéeet un plancher de bruit extrêmement faible.

Les analyseurs de spectre peuvent également effectuer des mesures automatiséesau-delà de la mesure du contenu fréquentiel. Par exemple, ils peuvent mesurer la puissance du canal, la bande passante occupée, la distorsion harmonique, la profondeur de modulation AM et l'interception de troisième ordre (TOI).

Certains instruments, tels que le R&S®FPC1500, intègrent un générateur de signauxqui peut délivrer un signal à onde continue (CW) sur la gamme de fréquence de l'analyseur. Par exemple, le R&S®FPC peut délivrer jusqu'à 3 GHz. Sinon, le générateur peut suivre la fréquence de balayage de l'analyseur. Cette combinaison de suivi du générateur permet de mesurer la fonction de transfert d'un appareil ou, avec un décalage, des mélangeurs.

Outils pour applications spécifiques

Enfin, vous pouvez avoir besoin d'outils plus spécifiques à vos applications. Par exemple, si vous avec besoin de caractériser des composants passifs, vous devrez utiliser un pont de mesures RLC ‒ parfois appelé “pont RLC” ou juste “pont” comme raccourci. Ces outils mesurent l'inductance, la capacité et la résistance à différentes fréquences et aux points bias DC.

Les analyseurs de réseaux vectoriels (VNA) sont d'autres outils de caractérisationqui peuvent fournir les paramètres S de composants tels que des câbles, des traces PCB et des amplificateurs. Des sondes de puissance sont associées aux VNA, elles mesurent le niveau de puissance d'un signal RF et fournissent une sortie numérique.

Un réseau de stabilisation d'impédance (LISN) connecte le dispositif sous test (DUT) à une source AC pour un test CEM. Le LISN possède un port de sortie qui permet à un récepteur CEM de mesurer les émissions conduites depuis le DUT.

Des analyseurs de puissance mesurent la consommation de puissance des charges AC / DC. Des analyseurs tels que le R&S®HMC8015sont des outils tout-en-unqui simplifient la caractérisation des différents états de puissance, l'analyse harmonique ou encore le comportement de mise sous tension.

Format et catégorie

Tous les instruments listés ici proposent de nombreux formatset sont disponibles dans différentes catégories. Les formats incluent le modèle de table, le portable et l'assemblage en tiroirs. (En général, la plupart des instruments de table possèdent des kits de montage en tiroirs.)

Les instruments ont tendance à être regroupés en différentes catégories selon leurs spécifications de performanceou leur ensembles de fonctionnalités. Alors que tous les outils d'une catégorie effectuent la même mesure essentielle, les capacités requises peuvent varier selon l'application. Par exemple, les oscilloscopes ont tendance à être regroupés selon leurs gammes de bande passante, et vous pouvez avoir besoin d'une bande passante particulière pour votre application.