CN113325226A - 低压线性稳压器压降电压的测试方法 - Google Patents

低压线性稳压器压降电压的测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种低压线性稳压器压降电压的测试方法，包括：将第一次输入电压输入至低压线性稳压器，测得低压线性稳压器的第一次实际输出电压；计算得到低压线性稳压器的第二次输入电压；将第二输入电压输入至低压线性稳压器，测得低压线性稳压器的第二次实际输出电压；计算得到一理论输出电压；计算低压线性稳压器的第三次输入电压；将第三次输入电压输入至低压线性稳压器，测得低压线性稳压器的第三次实际输出电压；计算第三次输入电压与第三次实际输出电压的差值，以得到低压线性稳压器的实际压降电压值。本发明通过简化测试步骤，以解决现有技术测试时间长且测试数据分析复杂的问题，大大提高了测试便捷性与测试效率。

Description

低压线性稳压器压降电压的测试方法
技术领域
本发明涉及电子设计领域，尤其涉及一种低压线性稳压器压降电压的测试方法。
背景技术
在电子设计中，经常需要用到不同的直流电压给不同器件供电，其中用的最广泛的就是通过低压线性稳压器(LDO)来实现得到不同的直流电压输出。压降电压是LDO正常运行的最关键参数之一，它是指允许集成电路调节输出负载电压的输入和输出电压之间的差异。
传统方法采用半导体自动测试设备(ATE)的电源板卡或者任意信号发生器生成一个斜波，给到LDO芯片的输入引脚，然后采用管脚精准测量单元(PPMU)给LDO芯片输出管脚加载指定的电流负载，采用数字化仪测试输出管脚的波形。在测试时，需要这些输入和输出资源并行工作。输入任意信号发生器和输出数字化仪采集的波形必须是同步的。测试完成之后，必须进行后期数据分析，以找出输出电压(Vout)从正常值降低100mV的时间点。得到这个时间点后，就可以计算出相应的压降电压值。这种传统测试方法的缺点是，需要使用到任意信号发生器和数字化仪通道，增加测试开发的复杂性；在测试后需要数据分析才能得到最终结果；测试时间较长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低压线性稳压器压降电压的测试方法，以解决传统测试低压线性稳压器压降电压值的过程复杂以及测试时间较长的问题。
为解决上述问题，本发明提出了一种低压线性稳压器压降电压的测试方法，包括：
将第一次输入电压输入至所述低压线性稳压器，在指定负载电流下测得所述低压线性稳压器的第一次实际输出电压；
计算所述第一次实际输出电压与第二设定值的差值，以得到所述低压线性稳压器的第二次输入电压；
将所述第二输入电压输入至所述低压线性稳压器，在所述指定负载电流下测得所述低压线性稳压器的第二次实际输出电压；
利用所述第一次实际输出电压计算得到一理论输出电压；
利用所述第二次输入电压、所述第二次实际输出电压及所述理论输出电压计算所述低压线性稳压器的第三次输入电压；
将所述第三次输入电压输入至所述低压线性稳压器，在所述指定负载电流下测得所述低压线性稳压器的第三次实际输出电压；
计算所述第三次输入电压与所述第三次实际输出电压的差值，以得到所述低压线性稳压器的实际压降电压值。
优选的，在所述的低压线性稳压器压降电压的测试方法中，所述第一次输入电压设置为比规范规定的所述低压线性稳压器的输出电压高第一设定值的值。
优选的，在所述的低压线性稳压器压降电压的测试方法中，所述第一设定值为1V。
优选的，在所述的低压线性稳压器压降电压的测试方法中，所述指定负载电流为规范规定的负载电流。
优选的，在所述的低压线性稳压器压降电压的测试方法中，所述第二设定值为规范规定的压降电压值。
上述的低压线性稳压器压降电压的测试方法中，利用所述第一次实际输出电压计算得到一理论输出电压的方法包括：
计算所述第一次实际输出电压与第三设定值的差值，以得到所述理论输出电压。
优选的，在所述的低压线性稳压器压降电压的测试方法中，所述第三设定值为0.1V。
优选的，在所述的低压线性稳压器压降电压的测试方法中，采用如下公式计算所述第三次输入电压：
Vin1-Vout1＝Vin2-Vout；
其中，Vin1表示所述第二次输入电压；Vout1表示所述第二次实际输出电压；Vin2表示所述第三次输入电压；Vout表示所述理论输出电压。
优选的，在所述的低压线性稳压器压降电压的测试方法中，在得到第三次实际输出电压之后，所述测试方法还包括：
采用如下公式，计算斜率k(n-2)：
Vin(n-1)-Vin(n-2)＝k(n-2)(Vout(n-1)-Vout(n-2))
其中，Vin(n-2)表示第(n-1)次输入电压，Vout(n-2)表示第(n-1)次实际输出电压，Vin(n-1)表示第n次输入电压，Vout(n-1)表示第n次实际输出电压，k(n-2)表示第n次直线斜率；
采用如下公式计算所述低压线性稳压器的第(n+1)次输入电压：
Vin(n)-Vin(n-2)＝k(n-2)(Vout-Vout(n-2))
其中，Vin(n)表示第(n+1)次输入电压，Vout表示所述理论输出电压；
计算得到Vin(n)，即所述第(n+1)次输入电压；
将所述第(n+1)次输入电压输入至所述的低压线性稳压器，在所述指定的负载电流下，测得所述低压线性稳压器的第(n+1)次实际输出电压；
计算所述第(n+1)次输入电压与所述第(n+1)次实际输出电压的差值，以对所述低压线性稳压器的实际压降电压值进行更新；
其中，n为不小于3的自然数。
优选的，在所述的低压线性稳压器压降电压的测试方法中，n等于3。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：
通过简化测试步骤，利用输入电压与输出电压的线性关系进行计算，得到了预期测试的结果，解决了采用ATE测试LDO芯片压降电压时，测试时间长且测试数据分析复杂的问题，大大提高了测试便捷性与测试效率。
附图说明
本领域技术人员可知，以下的附图仅仅列举出本发明的一些实施例，在不付出创造性劳动的前提下，本领域技术人员还可以根据这些附图获得其他同一性质的实施例(附图)。
图1是本发明实施例一得到实际压降电压的流程图；
图2是本发明实施例一中输入电压与输出电压的关系图；
图3是本发明实施例二在实施例一的基础上对实际压降电压进行更新的流程图；
图4是本发明实施例二中输入电压与输出电压的的关系图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的低压线性稳压器压降电压的测试方法作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
【实施例1】
如图1所示，本实施例提供一种低压线性稳压器压降电压的测试方法，包括如下步骤：
S11，将第一次输入电压输入至所述低压线性稳压器，在指定负载电流下测得所述低压线性稳压器的第一次实际输出电压；
S12，计算所述第一次实际输出电压与第二设定值的差值，以得到所述低压线性稳压器的第二次输入电压；
S13，将所述第二输入电压输入至所述低压线性稳压器，在所述指定负载电流下测得所述低压线性稳压器的第二次实际输出电压；
S14，利用所述第一次实际输出电压计算得到一理论输出电压；
S15，利用所述第二次输入电压、所述第二次实际输出电压及所述理论输出电压计算所述低压线性稳压器的第三次输入电压；
S16，将所述第三次输入电压输入至所述低压线性稳压器，在所述指定负载电流下测得所述低压线性稳压器的第三次实际输出电压；
S17，计算所述第三次输入电压与所述第三次实际输出电压的差值，以得到所述低压线性稳压器的实际压降电压值。
以下对上述各步骤作进一步详细说明。
步骤S11中，所述第一次输入电压设置为比规范规定的所述低压线性稳压器的输出电压高第一设定值的值。根据常规测试规范，本实施例中所述第一设定值可采用1V，但需说明的是，所述第一设定值的具体设置不构成对于本申请的限制，例如，在另外一些实施例中，根据实际需要，也可将所述第一设定值设置为1.1V、1.2V等。
在一具体应用场景中，根据测试规范，低压线性稳压器的输出电压为3.3V，故而，在对所述低压线性稳压器进行测试，可将第一次输入电压设定为4.3V。
另外，步骤S11中，所述指定负载电流可为规范规定的负载电流。根据测试规范，低压线性稳压器的输出电压为3.3V时，所述规范规定的负载电流可为300mA。
步骤S12中，所述第二设定值为规范规定的压降电压值。
例如，当所述规范规定的负载电流采用300mA时，所述规范规定的压降电压值可采用130mV。
在将第一次输入电压4.3V输入至所述的低压线性稳压器，在负载电流为300mA条件下，测得所述低压线性稳压器的第一次实际输出电压为3.303V。
计算第一次实际输出电压3.303V和所述第二设定值的差值，得到的所述第二次输入电压的值为3.173V。
步骤S13中，将所述第二输入电压3.173V输入至所述低压差线性稳压器，在负载电流为300mA条件下，测得所述低压线性稳压器的第二次实际输出电压为3.048V。
步骤S14中，所述利用所述第一次实际输出电压计算得到一理论输出电压的方法具体可包括：计算所述第一次实际输出电压与第三设定值的差值，以得到所述理论输出电压。基于通常在输出电压降低到低于标称值100mV时，认为达到压降，所以，本实施例中，所述第三设定值可设置为0.1V，但需说明的是，所述第三设定值的具体设置不构成对于本申请的限制，例如，在另外一些实施例中，根据实际需要，也可将所述第三设定值设置为0.2V、0.3V等。
由于所述第一次实际输出电压为3.303V，在第三设定值采用0.1V的情况下，得到所述理论输出电压为3.203V。
步骤S15中，如图2所示，可基于所述低压线性稳压器在改变输入电压的情况下，实际输出电压与输入电压的差值之间存在线性关系，对所述第三次输入电压进行计算，具体的，可采用如下公式计算所述第三次输入电压：
Vin1-Vout1＝Vin2-Vout；
其中，Vin1表示所述第二次输入电压；Vout1表示所述第二次实际输出电压；Vin2表示所述第三次输入电压；Vout表示所述理论输出电压。
此时Vin1＝3.173V，Vout1＝3.048V，Vout2＝3.203V；故而可计算得到Vin2＝3.328V，即第三次输入电压为3.328V。
步骤S16中，将第三次输入电压3.328V输入至所述的低压线性稳压器，在负载电流为300mA下，测得所述低压线性稳压器的第三次实际输出电压为3.196V。
步骤S17中，计算第三次输入电压与第三次实际输出的差值，此时第三次输入电压为3.328V，第三次实际输出电压为3.196V，得到所述低压线性稳压器的实际压降电压值为132mV。
从上述描述可知，本发明通过简化测试步骤，利用输入电压与输出电压的线性关系进行计算，通过三次测试，即可得到预期测试的结果，解决了采用ATE测试LDO芯片压降电压时，测试时间长且测试数据分析复杂的问题，大大提高了测试便捷性与测试效率。
【实施例二】
在实施例一的基础上，为了获得更高精度的低压线性稳压器的压降电压，如图3所示，本实施例提供的低压线性稳压器压降电压的测试方法还包括以下步骤：
S21采用如下公式，计算斜率k(n-2)：
Vin(n-1)-Vin(n-2)＝k(n-2)(Vout(n-1)-Vout(n-2))
其中，Vin(n-2)表示第(n-1)次输入电压，Vout(n-2)表示第(n-1)次实际输出电压，Vin(n-1)表示第n次输入电压，Vout(n-1)表示第n次实际输出电压，k(n-2)表示第n次直线斜率；
S22采用如下公式计算所述低压线性稳压器的第(n+1)次输入电压：
Vin(n)-Vin(n-2)＝k(n-2)(Vout-Vout(n-2))
其中，Vin(n)表示第(n+1)次输入电压；
计算得到Vin(n)，即第(n+1)次输入电压；
S23将第(n+1)次输入电压输入至所述的低压线性稳压器，在负载电流下，测得所述低压线性稳压器的第(n+1)次实际输出电压；
S24计算第(n+1)次输入电压与第(n+1)次实际输出电压的差值，以对所述低压线性稳压器的实际压降电压值进行更新。其中，n为不小于3的自然数。
以下对上述各步骤作进一步详细说明。
步骤S21中，Vin(n-1)-Vin(n-2)＝k(n-2)(Vout(n-1)-Vout(n-2))求得的斜率k(n-2)是输入电压与输出电压的关系图中点(Vin(n-1)，Vout(n-1)与点(Vin(n-2)，Vout(n-2))所确定直线的斜率，例如，如图4所示，当n为3时，斜率k1即为图中点(Vin2，Vout2)与点(Vin1，Vout1)所确定直线的斜率。
步骤S22中，Vin(n)-Vin(n-2)＝k(n-2)(Vout-Vout(n-2))利用步骤S21中求得的直线方程，将理论输出电压Vout代入后，求得第(n+1)次输入电压，例如，如图4所示，当n为3时，计算第4次输入电压的过程就相当于将纵坐标为Vout(理论输出电压)代入步骤S21求得的直线方程，求出相应的横坐标Vin3的过程。
步骤S23中，为了提高结果的准确性，所述负载电流应与前次负载电流保持一致。
步骤S24中，计算第(n+1)次输入电压与第(n+1)次实际输出电压的差值，例如，如图4所示，n为3时，实际压降电压值为Vin3与Vout3的差值，因为本次计算结果的精确度会高于上一次的结果，所以需要将实际压降电压值更新为本次计算的结果。
综上所述，本发明提供的所述低压线性稳压器压降电压的测试方法，通过简化测试步骤，利用输入电压与输出电压的线性关系进行计算，得到了预期测试的结果，解决了采用ATE测试LDO芯片压降电压时，测试时间长且测试数据分析复杂的问题，大大提高了测试便捷性与测试效率。
需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可，此外，各个实施例之间不同的部分也可互相组合使用，本发明对此不作限定。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种低压线性稳压器压降电压的测试方法，其特征在于，包括：
将第一次输入电压输入至所述低压线性稳压器，在指定负载电流下测得所述低压线性稳压器的第一次实际输出电压；
计算所述第一次实际输出电压与第二设定值的差值，以得到所述低压线性稳压器的第二次输入电压；
将所述第二输入电压输入至所述低压线性稳压器，在所述指定负载电流下测得所述低压线性稳压器的第二次实际输出电压；
利用所述第一次实际输出电压计算得到一理论输出电压；
利用所述第二次输入电压、所述第二次实际输出电压及所述理论输出电压计算所述低压线性稳压器的第三次输入电压；
将所述第三次输入电压输入至所述低压线性稳压器，在所述指定负载电流下测得所述低压线性稳压器的第三次实际输出电压；
计算所述第三次输入电压与所述第三次实际输出电压的差值，以得到所述低压线性稳压器的实际压降电压值。
2.如权利要求1所述的低压线性稳压器压降电压的测试方法，其特征在于，所述第一次输入电压设置为比规范规定的所述低压线性稳压器的输出电压高第一设定值的值。
3.如权利要求2所述的低压线性稳压器压降电压的测试方法，其特征在于，所述第一设定值为1V。
4.如权利要求1所述的低压线性稳压器压降电压的测试方法，其特征在于，所述指定负载电流为规范规定的负载电流。
5.如权利要求1所述的低压线性稳压器压降电压的测试方法，其特征在于，所述第二设定值为规范规定的压降电压值。
6.如权利要求1所述的低压线性稳压器压降电压的测试方法，其特征在于，所述利用所述第一次实际输出电压计算得到一理论输出电压的方法包括：
计算所述第一次实际输出电压与第三设定值的差值，以得到所述理论输出电压。
7.如权利要求6所述的低压线性稳压器压降电压的测试方法，其特征在于，所述第三设定值为0.1V。
8.如权利要求1所述的低压线性稳压器压降电压的测试方法，其特征在于，采用如下公式计算所述第三次输入电压：
Vin1-Vout1＝Vin2-Vout；
其中，Vin1表示所述第二次输入电压；Vout1表示所述第二次实际输出电压；Vin2表示所述第三次输入电压；Vout表示所述理论输出电压。
9.如权利要求1所述的低压线性稳压器压降电压的测试方法，其特征在于，在得到第三次实际输出电压之后，所述测试方法还包括：
采用如下公式，计算k(n-2)：
Vin(n-1)-Vin(n-2)＝k(n-2)(Vout(n-1)-Vout(n-2))
其中，Vin(n-2)表示第(n-1)次输入电压，Vout(n-2)表示第(n-1)次实际输出电压，Vin(n-1)表示第n次输入电压，Vout(n-1)表示第n次实际输出电压，k(n-2)表示第n次直线斜率；
采用如下公式计算所述低压线性稳压器的第(n+1)次输入电压：
Vin(n)-Vin(n-2)＝k(n-2)(Vout-Vout(n-2))
其中，Vin(n)表示第(n+1)次输入电压，Vout表示所述理论输出电压；
计算得到Vin(n)，即所述第(n+1)次输入电压；
将所述第(n+1)次输入电压输入至所述的低压线性稳压器，在所述指定的负载电流下，测得所述低压线性稳压器的第(n+1)次实际输出电压；
计算所述第(n+1)次输入电压与所述第(n+1)次实际输出电压的差值，以对所述低压线性稳压器的实际压降电压值进行更新；
其中，n为不小于3的自然数。
10.如权利要求9所述的低压线性稳压器压降电压的测试方法，其特征在于，n等于3。
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