系統(tǒng)實現(xiàn)

架構(gòu)

該方案選擇的架構(gòu)是一個基于PXI的混合（hybrid）系統(tǒng)，由PXI儀器和USB控制的外部儀器組成。注意，在這種情況下使用hybrid一詞并不意味著PXI Express hybrid；PXI儀器均為標(biāo)準(zhǔn)PXI-1。在此文中，hybrid是指PXI和非PXI工具的結(jié)合。

電源

在正常或空閑狀態(tài)下，設(shè)備的工作電流很低，但在測量過程中，實驗表明，當(dāng)傳感器加熱器被激活時，每個設(shè)備的涌流可能很高。為了支持大型多站點配置(最多512臺設(shè)備)，PXI power解決方案被認為是不夠的，所以選擇了外部Keysight E36313A電源。

數(shù)字儀器

一個簡單的實現(xiàn)方法是為每個被測試的設(shè)備使用一個專用的數(shù)字儀器，這才滿足為每個設(shè)備隔離I2C總線的要求，但是這種“蠻力”方法的成本將超過整個系統(tǒng)預(yù)算。因此設(shè)計了一種利用開關(guān)或多路復(fù)用的數(shù)字接口實現(xiàn)每個DUT通過專用的I2C總線進行通信，從而最大限度地減少數(shù)字儀器資源。基于成本、通道密度和易用性，該方案選擇的儀器是Marvin Test Solutions公司的 GX5295 數(shù)字 I/O 板卡。

GX5295板卡單槽為有32個通道，每個pin支持PMU，深度緩存以及一個強大的API函數(shù)庫。GX5295支持并行測試8個設(shè)備，不會出現(xiàn)從地址沖突問題。通過整合8:1的多路復(fù)用開關(guān)，可以使GX5295板卡一次測試64個設(shè)備中的其中8個，且避免了從地址沖突。這種方法使得一個價格不昂貴的GX5295在分配好的時間預(yù)算下測量一個64站點的負載板。并且，由于GX5295支持多儀器同步擴展，在512臺設(shè)備上進行測量的時間與在64臺設(shè)備上進行測量的所花費的時間相同。

系統(tǒng)擴展只需添加額外的GX5295板卡、負載板、槽位以及ITA電纜，最多可達8套。(512 個DUTs)。

負載板

負載板的密度設(shè)置為64個設(shè)備(如圖2)。由于上面解釋的原因，這為系統(tǒng)擴展提供了一個自然的粒度。為了簡化系統(tǒng)/DUT接口，將mux開關(guān)裝置放置在負載板上，消除了外部開關(guān)和相關(guān)電纜，同時保持了良好的信號完整性。

負載板包括64個三色led，用于直觀地指示每個DUT的通過/失敗狀態(tài)。LED電源包括一個電池備份，這樣即使當(dāng)負載板從系統(tǒng)中移除時，視覺上的通過/失敗狀態(tài)仍然保持——這對于操作者手動移除和添加設(shè)備是非常必要的。在測試過程中，負載板上的充電電路可以保持電池處于關(guān)閉狀態(tài)。

由于I2C接口是開路集電極，因此需要外部上拉電阻才能工作。這些電阻干擾PMU接觸測試，以確定適當(dāng)?shù)?span>DUT插入插座--電流通過上拉電阻淹沒ESD二極管的測量值。因此，在進行接觸測量時，需用Vcc控制的上拉繼電器將上拉電阻與Vcc進行隔離(下圖3)。

負載板控制

價格不貴的MTS GX5733是一個靜態(tài)數(shù)字I/O模塊，可用于控制負載板上的所有功能（I2C MUX，三色LED和Vcc上拉隔離繼電器）。為此開發(fā)了一種簡化的負載板控制驅(qū)動程序。

PXI機箱

PXI機箱選用的是MTS GX7305大功率機箱。機箱可提供20個PXI-1(非PXIe)插槽--一個槽位是MXI遠程控制器槽位，另外19個槽位是用于設(shè)備槽位。機箱超過了PXI最低規(guī)格的功率傳輸和冷卻能力，并且包括背板電壓和槽位溫度監(jiān)測的功能。

接口測試適配器( Interface Test Adapter, ITA)