硬件测试指导

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硬件测试指导

2023-09-01 01:27| 来源: 网络整理| 查看: 265

一、电源测试 1.1 静态测试 1.1.1 静态阻抗测试

测试工具：万用表测试条件：单板未上电时，测量测试点对GND的阻抗；常见测试点：VCC3V3_MCU，VCC_5V_MCU,DC_IN，DC_OUT，ADC采样点等。

1.1.2 静态电压测试

测试工具：万用表、稳压电源测试条件：单板首次上电，无启动程序情况下，测量各电源输入、输出（线性电源）电压是否满足设计需求；常见测试点：DC输入、输出，稳压块，VCC、自举电容、稳压/滤波电容等对地电压；

1.2 动态测试 1.2.1 动态电压测试

关键IC需要对照手册，测量电压是否满足工作要求测试工具：万用表、稳压电源测试条件：系统上电，正常工作，测量空载、正常负载、满载等可能的工作状态下的电压

1.2.2 带能源噪声与纹波测试

测试工具：示波器（推荐是德、泰克等品牌）、稳压电源测试条件： 1.系统上电，正常工作状态下，使用示波器探头和接地弹簧测试，接地使用接地弹簧就近接地，减少空间耦合进来的噪声。 2.测试时单板正常工作，各链路应该建立正常的数据传输。 3.纹波测试示波器使用20M带宽限制，时间刻度调到ms级别，保存波形可以展开到us级别以查看纹波形状。 4.噪声测试时间刻度打到100ms级别，且使用余辉模式，测试时间不小于40s。

1.2.3 电压电流过冲、尖峰

测试工具：示波器、电源（稳压电源、电池包，结合实际供电电压）测试条件：系统上电时使用示波器抓取波形

1.2.4电源裕量测试

测试工具：万用表、测试底板、计算机、USB转串口连接线、直流稳压电源。测试条件： 1.对于Highest Voltage的测量，按照芯片datasheet上的最大工作电压值进行测试（一般为电压Typical值的+5%），测试时使用串口监测系统的启动过程，能够正常完成启动即判定合格。对与Lowest Voltage的测量，经芯片的供电电压下调，直到系统不能完成正常启动为止。对于部分下调幅度较大的电源，如果仍旧能够正常启动，则停止下调该电压，将最后一次测试的电压记为电源的Lowest Vlotage Margin。

1.2.5 电源效率测试

输出功率/输入功率*100%

1.2.6 电源功耗

工作功耗、静态功耗、待机功耗电池供电类产品，测试静态功耗（电流）时，需注意电气

1.3 上电时序与掉电时序

上电时序需要满足设计的时序要求系统上电时，使用示波器抓取波形

2 内部信号测试 2.1时钟信号

测试每个时钟的频率、上升时间、下降时间、占空比、上升沿过冲、下降沿过冲、电平

2.2. 时钟劣化测试

时钟斜率拉偏，给时钟信号增加电容负载，使时钟斜率变缓，观察是否影响单板相应单元的功能。

2.3 复位信号及复位时序测试

测量每个芯片的复位信号，确认复位电平，复位有效时间；对于有逻辑与时序要求的复位信号，要求测量复位时序间隔。

2.4其他接口与总线时序测试

所有信号的测试位置都必须尽量靠近信号的接收侧。

2.4.1 RGMII 2.4.2 IIC

IIC的开始和结束信号应答信号写寄存器读寄存器

2.4.3 DDR3

过冲差分信号单端信号

2.4.4 RS485/RS232/RS422

RS232/RS422需要测试发送端和接收端的波形。常见测试项：传输速率、驱动输出电压、驱动器输出信号电平（负载最小值）、驱动器输出信号电平（空载最大值）、接收器输入电压范围、接收器输入门限、接收器输入电阻、驱动器共模电压、接收器共模电压

2.4.5 UART

1.启动系统。 2.将外部的RS-232外部硬线回环内部程序回环。 3.运行UART测试程序。 4.测试波形。 5.与数据手册进行比较。

2.4.6 SPI 2.4.7 QSPI 2.4.8 AD/DA

根据要求AD测量指标如下：有效位数，采样率，信噪比，谐波失真，无杂散动态范围，通道相位误差，位延迟随时间漂移。测量仪器：逻辑分析仪；电源； ADC 测试软件如VisualAnalog。

DA测量

根据要求DA测量指标如下：采样率，输出信号频率，输出信号功率，无杂散动态范围。

DA测量仪器： 81250并行误码仪；万用表；示波器；频谱仪；电源；软件如DAC 测试软件。

2.4.9 GPIO 2.4.10 以太网 2.4.11 TCP/UDP通讯

测试工具：iperf3

2.4.12 CAN通讯三、功能测试

根据设计规格书，逐一验证功能，包括但不限于：正常工作、异常工作、保护功能，异常处理等

四、可靠性测试 4.1 气候环境可靠性包括高温试验、低温试验、温度快速变化试验、温度冲击试验、恒定温湿度试验、温湿度循环试验、盐雾试验、防水防尘试验、紫外老化试验和氙灯老化试验等。是考核产品在各种环境条件下的适应能力，是评价产品可靠性的重要试验方法之一。

执行试验标准包括GJB150A，GB2423，GJB4，IEC60068、GJB1032，GJB360A，GJB322A，GJB548，GJB899，GB4208，TB3021等。

4.2 机械环境试验主要包括机械振动、机械冲击、其他试验（跌落、碰撞、加速度试验）等。执行试验标准包括GJB150A，GB2423，GJB4，IEC60068、GJB1032，GJB360A，GJB322A，GJB548，GJB899、GB/T21563、TB3058，ISO16750等。 4.3 综合环境可靠性试验包括温度湿度组合试验、温度+湿度+振动综合试验(三综合试验)。满足GB、GB/T、GJB、IEC、ISO、EN、MIL-STD、SAE、ASTM、ISTA、JIS、IPC、JEDEC、GM、NISSAN等各国际、国内环境及可靠性试验标准要求，同时满足相关*用标准要求。 4.4 电磁兼容（EMC） 4.4.1 EMI（Electro-Magnetic Interference）—电磁骚扰测试 EMI测试主要内容： Radiated Emission －辐射骚扰测试 Conducted Emission－传导骚扰测试 Harmonic－谐波电流骚扰测试 Flicker－电压变化和闪烁测试 4.4.2 EMS（Electro-Magnetic Susceptibility）—电磁抗扰度测试此测试之目的为：检测电器产品能否在电磁环境中稳定工作，不受影响。 EMS测试主要内容： ESD－静电抗扰度测试 RS－射频电磁场辐射抗扰度测试 CS－射频场感应的传导骚扰抗扰度测试 DIP－电压暂降，短时中断和电压变化抗扰度测试 SURGE－浪涌（冲击）抗扰度测试 EFT－电快速瞬变脉冲群抗扰度测试 PFMF－工频磁场抗扰度测试杂散定义：指用标准测试信号调制时在除载频和由于正常调制和切换瞬态引起的边带及邻道以外离散频率上的辐射（既远端辐射）。杂散辐射按其来源可分为传导型和辐射型两种。传导杂散：指在天线的接头处50欧姆负载上测得的任意离散信号的电平功率。辐射杂散：测试设备的机壳、结构及互连电缆引起的杂散骚扰。测试条件首选在电波暗室内进行，或是在户外进行。 4.4.3 测试标准 EN 55014-1: 家用电器辐射 EN 55014-2: 家用电器辐射抗扰度 EN 55011: 工业、科学、医疗设备辐射 EN 55013/20: 音视频产品 EN 55015: 照明电器辐射 EN 61547: 照明电器辐射抗扰度 EN 55022:信息技术设备辐射 EN 55024: 信息技术设备辐射抗扰度 EN 60601-1-2: 医疗电子设备电磁兼容 EN 61000-6-1: 居住、商业和轻工业环境使用的通用设备辐射 EN 61000-6-3: 居住、商业和轻工业环境使用的通用设备辐射抗扰度 EN 61326: 测量用仪器设备电磁兼容 IEC 61000-4-4-2004电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 IEC 61000-4-5-2005电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验 IEC 61000-4-11-2004电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验 IEC 61000-4-2-2001电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验

具体适用的测试项目，需根据产品类型（如电池供电产品不适用于SURGE）和对应地区法规、标准要求进行

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