浅谈汽车电子测试解决方案

　　日前举行的泰克亚洲研讨会上，泰克公司提出了他们的“新数字世界”的发展概念，将其业务重点锁定在五大领域：高速串行数据、嵌入式系统、数字射频和数字视频以及下一代网络。

　　在五大领域中，嵌入式系统的覆盖范围广泛，包括工业控制、仪器仪表、医疗和汽车电子等。其中，汽车电子的发展势头为强劲，它也成为泰克关注的重点。泰克嵌入式系统资深市场经理Todd Baker认为，汽车产业的发展方向始终围绕高效经济、安全性和舒适性三个方面进行。高效经济推动混合动力技术的发展，对电子技术的要求体现在电源管理上；安全性会推动主动安全、传感和控制技术的发展；舒适性则带动车载娱乐消费电子和一些车内功能性电子产品的发展。

　　四个规划提供全面解决方案

　　针对汽车电子的这一发展趋势，泰克计划从四个方面规划测试测量产品：一是LAN总线，包括LIN和CAN总线的MCU和MPU LAN总线是一种用于连接仪器和个人计算机PC的总线之一。LAN总线特别适用于分布式应用，LAN总线是一种为计算机网络连接所设计的标准。它是非常普遍的连接方式，用它连接到其他电脑和英特网。LAN总线明显的优势是允许存在连接距离，尤其是在使用了LAN交换机和路由器之后，LAN几乎没有连接距离上的限制。；二是电源控制，包括混合动力的电源控制和电源器件；三是数据分析和调试，如MCU、MPU的设计和测试；四是数字RF技术，如蓝牙、RFID、TPMS（胎压测试）、防盗安全控制、无线钥匙等。

　　泰克经济型示波器产品线市场工程师Jerry N.Mark表示，可靠的汽车总线技术将提高越来越多的电子控制单元的连接效率，不同控制要求和器件类型决定了不同总线技术。多种总线有机组合是汽车总线的一个特点，对测试设备来讲，需要具备同时监控和触发捕获事件信号并对此解码以便分析的性能。另外，不同的总线类型各自的信号属性不同——差分信号、单端信号、数字信号、模拟信号等，如何用单台仪器进行同步测试并显示结果，同时探头也能对不同信号进行捕获，这些都是测试设备供应商需要解决的问题。

　　Mark强调，汽车电子产品设计需要混合信号测试设备，如混合信号示波器，不仅要能同时测试数字模拟信号，还需具备触发解码分析功能。有些总线非常复杂，设计工程师需要对协议层进行观察，给示波器加载逻辑分析功能就能更好的满足这一需求。同时，要使示波器和逻辑分析仪相互配合并发挥各自的优势需要为整体测试解决方案提供一个高效的总线技术支持，如Teklink。

　　逻辑分析仪是利用时钟从测试设备上采集和显示数字信号的仪器，主要作用在于时序判定。由于逻辑分析仪不像示波器那样有许多电压等级，通常只显示两个电压（逻辑1和0），因此设定了参考电压后，逻辑分析仪将被测信号通过比较器进行判定，高于参考电压者为High,低于参考电压者为Low，在High与 Low之间形成数字波形。

　　混合信号示波器，简称MSO（Mixed-signaloscilloscopes）。混合信号示波器这个称呼沿袭了原HP（今Agilent）在1996年推出54645D时的说法，当时混合信号mcu正在兴起，HP正是看好这个机会才推出了混合示波器，当时HP的宣传是，首先它是一台示波器，其次还能添加逻辑分析功能。

　　在汽车电源部分，混合动力要求采用开关电源（SMPS）设计，这类电源的属性要求高效率和小体积，其测试主要是针对磁性元件进行，如安全工作区（SOA），磁损和铁损等。同时，对电源管理芯片的测试也很重要，比如功率输出的安全检测。Mark表示，通过在普通的示波器上加入相应的软件功能模块即可实现上述测试，如泰克示波器的DPOPW软件。

　　在数据分析检测中，除了MCU的分析调试外，FPGA的应用越来越多，FPGA即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点需要对其点数和门数进行调试，在一台仪器中同时显示模拟和数字波形。

　　在数字RF测试环节，其特殊属性不仅要求对性能进行测试、察看频谱，还要具备加解码察看功能。Mark认为，理想的测试方案是能够同时对频域（二维/三维）、时域和调制域进行观察。

　　平台设备和单功能设备并存

　　过去，泰克一直被公认为时域测试领域的，而通过DPX技术，他们将公认范围扩大到了频域。就平台化测试设备和单台测试设备的不同应用，Baker认为，客户并不在意他们使用的是什么硬件平台——单台设备还是模块化仪器——他们只在意测试软件能不能满足应用，对于成本比较敏感的开发领域更多的是采用单台测试仪器，而复杂性能测试更适合采用平台化测试仪器。