对电快速瞬变脉冲群测试可重复性的分析

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1、第26卷增刊2011牟6月电波科学学报CHINESEJOURNALOFRADl0SCIENCEV01．26，SupJune，2011对电快速瞬变脉冲群测试可重复性的分析柴竹青胡振兴高攸纲(北京邮电大学电子工程学院，北京100876)摘要EFT(电快速瞬变脉冲群)抗扰度试验作为EMC(电磁兼容)试验中的一个重要组成部分己经有20年的历史。虽然国际上已经有了相关的IC(集成电路)级E兀’测试标准，但是仍然存在着测试结果不一致的问题。为了分析此问题，采用德国朗格公司的E丌测试设备进行实验，利用实验结果对该问题进行分析。关键词电磁兼容；

2、电快速瞬变脉冲群；可重复性1．引言3．EFT测试结果的不一致问题随着：i：业控制自动化和智能化程度的提高，大规模集成电路应用越来越广泛，与此同时电磁干扰现象也越来越突出，电子设备和器件的可靠性与安全性问题日益严重。电磁干扰不仅影响电子设备本身正常运行，还影响周边设备的正常：1：作，严重时甚至造成电子设备的损坏，在一定的条件F甚至会对人员造成影响和危害，引发重大事故⋯。集成电路和晶体管人部分属于微功耗、微型结构器件，它本身承受电磁干扰的能力就很差。而且电子产品市场向高数据吞吐量和信号速度发展的趋势更使这本已复杂的问题雪上加霜12]

3、。EFT(电快速瞬变脉冲群)就是这类设备与元器件可靠性与安全性的重要威胁之一。2．EFT概述实践发现，产生EFT问题的最主要的原冈是，干扰电流的主要部分会流入低阻抗的电源系统。干扰电流能通过直接的连接进入接地系统，再由线路连接，从另外一个地方耦合出来，或者干扰电流进入接地系统后，通过和金属块(例如机箱)等物体的容性耦合方式，以电场的方式(场束)耦合出来。在电源系统上流动的干扰电流，产生的很强的宽频谱电磁场，能干扰其周围儿厘米范嗣内的集成电路或者信号线，如果敏感的信号线或者器件，例如复位信号、片选信号、晶体等，正好放置在干扰电流路

4、径周围，系统就可能由此引起各种不稳定的现象【3】。收稿日期：2011-01—15联系人：柴竹青E—mail：ehaizhuqing@163．corn在EFT测试中经常会发现这样的问题，同样型号芯片在多次测试中的测试结果不一致，且结果出入很大【4f。在测试中存在的变量一般为两个，一是电快速瞬变脉冲群注入芯片的随机性，二是芯片之间的差别，虽然是同一型号的芯片，但是彼此之间仍然存在着微小的差异。通过分组实验将测试这两个变量的影响大小。实验的分组情况如表l：表1实验中变量的组合方式实验分组实验条件蝴嚣翟警耻黼枞酐T实验21号芯片随机注入

5、EFT，重复3次煳苏=篙繁蚜瀚实验l和实验2确定了其中一个变量即芯片之间的差异，如果实验l的实验结果一致，而实验2的实验结果不一致，则证明EFT注入的时间点对EFT测试有影响，如果实验l的结果不一致而实验2的结果一致，或者实验1的结果一致且实验2的结果一致，又或实验l和实验2的结果都不一致，则证明E兀'信号随机时间的注入性对测试结果不会产生影响。实验3确定了另一个变量即E兀'信号注入的随机性。如果实验结果一致，则证明芯片之间的差异可以忽略，如果实验结果不一致，则证明芯片之间的差异兰型苎竺!兰：竺皇鉴兰堕茎壁苎!塑苎!兰墨苎堕坌堑

6、!!!对实验结果有影响“。5．测试流程4．搭建测试设备本测试采用德国朗格公司的EFr测试{殳备图l所示。＆№}e圈】蕾茸朋幡盐司EFT测试设备图2和表2分别为探头的电路国和相关参数EFr脉冲发生器产生的EFl信号由探头施加到如女}试芯片的同一个Do引脚中。芯片中运行的测试程序将会循环检测芯片的存储功能是否运行正常。如果芯片存储功能运行异常。则由芯片上的VO管脚输出相应的控制信号。此信号控制测试印刷电路板上的LED灯来显示异常信息。施加到测试芯片m引脚的EFr信号的初始脉冲幅值为35V，然后逐步增加至母Xff3“，本实验只对正极脉

7、冲进行测试。如果在这期间芯片的存储功能出现异常，则记录F出现异常时的脉冲幅值并停止本轮测试”JI”。为65535秒，此时间为该设备产生EFT脉冲的最火持续时间。待测试芯片选择64管脚LDFP封装类型。芯片采用数字直流电源供电，电压值为5v。实验室环境温度为25℃。测试程序将会初始化芯片的运行井在内存里写入事先规定好的参考数据。芯片正常运行后，测试程序将会进入一个循环，不断读出内存里的相关参考数据并与事先规定抒的数值进行比较，如果读出与写入的数据相同则证明芯片运行正常井进行F一次循环，否Ⅲ4表示芯片运行异常．测试程序会跳出车次循环

8、井使监控LED灯闪烁。6．测试结果及分析实验1和实验2的女i试结果如表3，表4，图3图4所示：寰3II鞋1酒斌结暴圈3赛验1测试结果采4实4虹测试结果坐!!!!!墨!!!田4实验2捌试结果由实验1和实验2的测试结果可以看出两组测试中芯片出现异常的EFr脉冲幅值均