So überprüfen Sie zuverlässig die Stromschienensequenzierung

How to robustly verify power rail sequencing

Bei einem Design mittlerer bis hoher Komplexität müssen Sie wahrscheinlich 5 oder mehr (vielleicht viel mehr) Schienen verwalten. Diese Schienen haben wahrscheinlich Sequenzierungsanforderungen – sowohl in Einschalt- als auch in Ausschaltrichtung. Es besteht eine gute Chance, dass Sie mehrere Distriktstromzustände haben und zwischen ihnen wechseln müssen.

Sie müssen überprüfen, ob Ihre Versorgungssequenz bei allen Leistungszustandsübergängen korrekt ist.

Schritt 1 - Erstellen Sie eine gedruckte „Karte“ des Boards

Wenn Sie wie ich sind, haben Sie wahrscheinlich schon viele Stunden damit verbracht, Altium zum 20. Mal zu öffnen und herauszufinden, wo Sie ein bestimmtes Netz prüfen können. Versuchen Sie stattdessen Folgendes:

Machen Sie gute Fotos von beiden Seiten Ihrer zusammengebauten Platinen. Meiner Erfahrung nach ist die beste Methode hierfür, ein Ringlicht (diese sind günstig) in einem 90-Grad-Winkel zu verwenden und das Foto mit Ihrem Telefon aufzunehmen.

Es stellte sich heraus, dass ein Laserdrucker diese Bilder ganz gut ausdrucken kann – ich habe zuletzt vor dem Drucken den Schwarzweiß-Hochkontrastfilter verwendet, der in die Windows-Fotos-App integriert ist. Bei einem großen Board müssen Sie es möglicherweise in mehrere Bilder aufteilen und diese idealerweise zusammenkleben. Wenn Sie vorausschauend planen, können Sie ein großes Bild online ausdrucken – es wäre schön, dies als Teil des Board-Freigabeverfahrens zu haben.

Aufnehmen eines PCBA-Bildes in guter Qualität mit einem Ringlicht.
Spielen Sie mit dem Kontrast, um einen guten Schwarzweißdruck auf einem Laserdrucker zu erhalten.

Markieren des Ausdrucks.

Schritt 2: Einrichten einer robusten Prüflösung

Es wird sich später lohnen, eine Prüflösung einzurichten, die nicht übermäßig empfindlich ist oder ständiges Löten unter dem Mikroskop erfordert.

Wählen Sie stattdessen eine anständige Lösung zum Halten der Sonde und richten Sie sie richtig ein. Wenn Sie noch keine davon haben, besorgen Sie sich sofort eine. Verdammt, Sie sollten sich drei davon zulegen. Im Ernst!

Erste Sonde eingerichtet. Ab hier wird es komplizierter.

Schritt 3 - Alle Schienen prüfen und beschriften

Sondenhalterungen wie der PCBite sind nicht perfekt, aber sie sind viel besser als nichts. Nehmen Sie sich die Zeit, damit Ihre Sonde nicht beim kleinsten Windhauch umfällt.

Wenn Sie ein USB-Kabel und/oder andere Kabel haben, stellen Sie sicher, dass Sie diese problemlos anschließen und abziehen können – ohne sie für das DUT anschließen und abziehen zu müssen! Andernfalls wird Ihre Prüfung ständig ins Stocken geraten. Sie könnten einen USB-Switch wie diesen in Betracht ziehen , insbesondere wenn Sie später Tests jeglicher Art automatisieren möchten.

Und weil das im Nachhinein unendlich verwirrend ist, sollten Sie sich die Zeit nehmen, Ihre Eingänge zu beschriften – sowohl in der Software als auch idealerweise mit einigen Beschriftungen direkt auf den Kabeln. Z. B. VBUS, 5 V, 3,3 V, 0,9 V, 1,8 V_FPGA usw.

Prüfung der verschiedenen Lieferungen

Beschriften Sie alle Kanäle.

Schritt 4 - Anforderungen abrufen

Im Idealfall verfügen Sie über einen umfassenden Single-Source-of-Truth-Dokumentensatz für Ihr Projekt, der einen Abschnitt zu den Anforderungen an die Stromversorgung und die Stromsequenzierung enthält. Wenn nicht, erstellen Sie einen!

Persönlich füge ich gerne viele Screenshots aus den Datenblättern ein – das bietet einen leichter nachvollziehbaren „Audit Trail“, der Ihnen bei der Designüberprüfung hilft und hoffentlich verhindert, dass Sie ständig alle Datenblätter durchgehen müssen. Mehr zu diesem Thema ein anderes Mal.

Beispiel für eine Anforderung zur Leistungssequenzierung aus einem TI-Datenblatt. Meiner Meinung nach nicht besonders gut formuliert, daher würde ich vorschlagen, dies in Ihrem Bericht deutlicher zu formulieren und/oder grafisch zu skizzieren.

Schritt 5 - Ordnen Sie die Kanäle entsprechend der Schienenreihenfolge an

Wäre es nicht schön, wenn Sie einfach auf den Bildschirm schauen und sehen könnten, ob die Reihenfolge stimmt? Ziehen Sie die Kanäle in die erwartete Reihenfolge.

Schritt 6 - Lassen Sie Ihr Board seine Arbeit tun, während Sie aufnehmen

Möglicherweise lässt du deine Aufnahme die ganze Zeit laufen, damit du sehen kannst, was passiert – das mache ich jedenfalls –, aber ich starte die Aufnahme gerne neu, bevor ich etwas mache, worauf ich mich später konzentrieren möchte. Sonst ist später vielleicht nicht mehr ganz klar, wann „der Anfang“ war.

Schalten Sie nun Ihr Board ein. Laden Sie die Firmware herunter, führen Sie das Testskript aus und lassen Sie das Board seine Arbeit tun.

  • Neue Aufnahme starten
  • Schalten Sie das DUT ein
  • Trainieren Sie je nach Wunsch verschiedene Leistungsmodi
  • Stromausfall
  • Beenden der Erfassung

Schritt 7 - Lehnen Sie sich zurück und beobachten Sie die einwandfreie Ablaufsteuerung

Da Sie nun über eine Aufzeichnung aller Ihrer Schienen über einen gesamten „Ein-/Ausschaltzyklus“ verfügen, können Sie schwenken und zoomen und überprüfen, ob alles so ist, wie es sein sollte.
Achten Sie darauf, alle Fehler in Ihrem Dokument „Single Source of Truth for All Project Errata“ zu erfassen. Machen Sie Screenshots aller Probleme und fügen Sie sie in dieses Dokument ein.
Überprüfen Sie außerdem noch einmal, ob Sie alle Signale richtig beschriftet und in der Ansicht richtig angeordnet haben und ob die von Ihnen beobachtete Reihenfolge tatsächlich den Anforderungen im Datenblatt entspricht.

Die Einschaltsequenz für einige der Primärversorgungen wurde vergrößert.

Schritt 8 (optional) – überlegen Sie, wie viel besser dieser Prozess sein könnte.

Wenn Sie so sind wie ich, kommen Ihnen bei solchen Aktivitäten alle möglichen Ideen in den Sinn, wie dieses Erlebnis noch besser werden könnte.

  • Super einfache Möglichkeit, es herauszufinden Wo Sie Ihre Sonden platzieren
  • Super einfache Möglichkeit, den Überblick zu behalten welche Sonde ist welches Netz
  • Super einfacher Weg, die Software zu haben Ihren Bahnbedarf automatisch prüfen
  • Super einfache Möglichkeit, die Präsentation aufräumen dieser Signale, beispielsweise so, dass sie alle mit der gleichen Skala und unterschiedlichen Farben überlagert werden.
  • mehr..

Alles zu seiner Zeit.

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