多通道PMIC验证解决方案

背景概述

随着半导体市场的发展，模拟IC尤其是电源管理IC（PMIC）的需求不断增长，广泛应用于移动、汽车、工业等领域。在这些应用场景中，对PMIC的功率密度、效率、成本、噪声等方面提出了更高要求，相应的验证测试面临诸多挑战，如需要降低验证系统成本、提高测试自动化程度、优化测量效率等。本方案旨在应对这些挑战，提供全面的PMIC验证解决方案。

硬件配置

高性能仪器：采用PXI源测量单元（SMUs）、PXI电源、电子负载（E-loads）、PXI数字图案仪器、PXI示波器、PXI数字万用表（DMMs）等。这些仪器具备强大功能，如PXIe-4151电源供应器，可提供20V、25A、300W的功率输出，支持多种电压和电流范围，具有高精度测量能力；PXIe-4051电子负载，最大吸收功率300W，60V、40A，能满足不同测试需求。
示例配置：以4通道PMIC硬件设置为例，包含1个Argus 4151作为电源，4个Argus 4051作为负载，2个2通道示波器用于信号监测，1个8通道数字6571进行DUT控制，还有高性能控制器及18槽机箱。多通道PMIC硬件设置在此基础上可能增加SMU 4139等设备，并根据需求调整仪器数量和类型。

Instrument	Quantity	Comments
Argus NI PXIe-4151	1	Source
Argus NI PXIe-4051	4	Load
Scope NI PXIe-5160	2	2-Channels
Digital NI PXIe-6571(8ch)	1	DUT Control
Controller NI PXIe-8881	1	High performance
Chassis NI PXie-1095	1	18 Slots

光电测试解决方案

软件配置

强大的工程工作流程：软件支持交互式任务（如启动、调试）和自动化任务（自动验证和特性分析）之间的高效切换，提高开发和测试效率。
可配置的仪器控制：通过InstrumentStudio软件面板实现对仪器的灵活配置，用户能方便地调整仪器参数。还可将配置设置导出，用于TestStand或LabVIEW等自动化测试环境。
协议验证软件：具备针对I2C或SPI数字通信的协议验证软件，确保PMIC与外部设备之间通信的准确性和稳定性。

方案特点

1. 测量IP库：包含丰富的测量功能，涵盖效率、负载调节、纹波、串扰等关键PMIC参数测量。提供开源软件示例（Labview和Python），方便用户基于熟悉的格式和标准可视化进行测试开发。通过插件与InstrumentStudio集成，实现从交互式调试到全自动验证的无缝过渡。支持以DUT为中心的引脚映射，方便连接设备引脚和仪器，实现高效测量。
2. 设备控制功能：半导体设备控制（SDC）支持导入现有寄存器映射文件或使用交互式工具创建寄存器映射。兼容I2C、SPI等多种通信协议，并可定制协议。借助InstrumentStudio面板可并行监测和调试自动化应用，还提供多种编程API，支持LabVIEW、C# .NET、Python等语言，简化自动化测试流程。
3. 测试系统灵活性：提供不同功率等级的PXI测试系统块图，适用于不同功率需求的DUT。例如，低功率DUT测试系统支持最大Vin为100V、Pin和Pout为40W；高功率DUT测试系统支持最大Vin为60V、Pin和Pout为300W 。仪器通道可根据测试需求进行组合，如串联实现更高电压，并联实现更高电流，以适应不同测试场景，但对高反应性负载组合时需更多定制。

方案优势

高性能仪器：仪器具备高功率输出能力，如部分SMUs可达40W，PSS和e-Load可达300W，满足不同PMIC测试的功率需求。测量精度高，能实现高精度的电压、电流测量，确保测试数据的准确性。具备快速的瞬态响应，如示波器可用于快速瞬态负载测试，及时捕捉信号变化。
系统集成与自动化：硬件和软件紧密集成，提供完整的测试解决方案，减少用户自行整合系统的工作量。高度自动化的测试流程，结合测量IP库和自动化软件工具，提高测试效率，减少人为误差。支持多语言编程，方便不同技术背景的开发人员使用，增强了方案的通用性。
可扩展性和适应性：硬件系统可根据测试需求扩展通道数量，软件系统支持不同DUT配置和测试规范，方便用户根据实际情况进行定制化开发。能适应PMIC不断发展的技术需求，如支持更高功率的USB - PD 3.1协议测试，为行业发展提供持续的技术支持。

在线问答