Durch die Verwendung eines Oszilloskops mit acht Analogkanälen lässt sich der Zeit- und Arbeitsaufwand gegenüber den bisher vorgestellten Methoden deutlich reduzieren. Mit einem 8-Kanal-Oszilloskop können Stromversorgungen mit bis zu acht Versorgungsleitungen mit analogen Tastköpfen charakterisiert werden. Um das Ein- und Ausschalt-Timing von Stromversorgungen mit mehr als acht Ausgängen zu messen, kann ebenfalls ein Mixed-Signal-Oszilloskop mit digitalen Eingängen und unabhängig einstellbaren Grenzwerten genutzt werden.
In den nächsten Abschnitten werden einige typische Messungen zur Untersuchung der Sequenzierung von Stromversorgungen betrachtet.
Einschaltverzögerung mit Ein-/Aus-Fernsteuerung
Das zu Bild 1 gehörende Schaltnetzteil erzeugt eine geregelte DC-Ausgangsspannung von 12 V mit einem hohen Ausgangsstrom. Die Stromversorgung wird über einem Schalter auf der Frontplatte des Instruments eingeschaltet. Kurz nachdem der Schalter betätigt wurde, schaltet die +5-V-Stand-by-Spannung ein, sodass der Schaltwandler starten kann. Sobald die Regelung der +12-V-Ausgangsspannung läuft, wird das PW-OK-Signal (Power-OK) auf „High“ gesetzt, um der Last zu signalisieren, dass die Stromversorgung zuverlässig arbeitet.
Das +5-V-Stand-by-Spannungssignal stellt einen einfachen Trigger mit einer steigenden Flanke für die Aufzeichnung der relevanten Signale zur Verfügung. Automatische Messungen verifizieren, dass die Verzögerung bis zum Einschalten der Ausgangsspannung unter 100 ms und die Verzögerung vom Einschalten der Ausgangsspannung bis zum PW-OK-Signal im spezifizierten Bereich von 100 bis 500 ms liegt.
Abschaltverzögerung mit Ein-/Aus-Fernsteuerung
Wird die Stromversorgung über den Hauptschalter abgeschaltet, schaltet der Schaltwandler aus und die Ausgangsspannung sinkt ab. Die Stromversorgung muss laut Spezifikation noch für mindestens 20 ms in der Regelung bleiben, nachdem der Schalter betätigt wurde. Sehr wichtig ist, dass das PW-OK-Signal 5 bis 7 ms vor dem Wegfall der Regelung der +12-V-Ausgangsspannung auf „Low“ geht, um der Last ausreichend Zeit für ein kontrolliertes Herunterfahren zu geben.
Wie in Bild 2 dargestellt, eignet sich das PW-OK-Signal ideal als Trigger mit fallender Flanke für die Aufzeichnung der relevanten Signale. Mit einer Signal-Cursor-Messung lässt sich verifizieren, dass das PW-OK-Signal wie spezifiziert funktioniert.
Verifizierung des Timings über mehrere Spannungszyklen
Um zu prüfen, ob das Timing der Stromversorgung über mehrere Spannungszyklen innerhalb der Spezifikation bleibt, kann der Persistence-Modus (Nachleuchten) genutzt werden. Damit lassen sich Schwankungen im Signal-Timing anzeigen und mittels Statistikdarstellung der automatisierten Timing-Messungen die Schwankungen quantifizieren. In Bild 3 dient der 50%-Punkt der +5-V-Stand-by-Spannung als Timing-Referenz. Die Einschaltsequenz wurde dann zehnmal wiederholt. Die Timing-Schwankungen über diese zehn Zyklen liegen innerhalb von etwas mehr als 1 %.