中心議題：

• 汽車測試分析

解決方案：

• 數字RF測試
• 動力係統測試分析
• 數字器件分析
• 數字RF測試

中國汽車產量已超過美國躍居全球第一
，未來5-10年還將保持不斷增長的態勢。中國汽車工業協會預計，2010年汽車產量增速在10%左右，有望達到1500萬輛。中國目前已湧現不少知名的企業，包括汽車製造商、模塊化係統供應商和元器件供應商、電子設備商等，特別是一汽、二汽、比亞迪、奇瑞、吉利、航盛、長安等本土廠商在自主開發和創新上取得的長足進步帶動了中國汽車電子產業的快速發展。

然(ran)而(er)，麵(mian)對(dui)日(ri)益(yi)複(fu)雜(za)的(de)汽(qi)車(che)設(she)計(ji)需(xu)求(qiu)
，特(te)別(bie)是(shi)要(yao)推(tui)出(chu)中(zhong)高(gao)端(duan)和(he)商(shang)用(yong)的(de)新(xin)能(neng)源(yuan)汽(qi)車(che)之(zhi)時(shi)，自(zi)主(zhu)創(chuang)新(xin)和(he)開(kai)發(fa)之(zhi)路(lu)並(bing)非(fei)坦(tan)途(tu)。泰(tai)克(ke)科(ke)技(ji)的(de)專(zhuan)家(jia)曾(zeng)在(zai)不(bu)久(jiu)前(qian)舉(ju)辦(ban)的(de)一(yi)場(chang)汽(qi)車(che)電(dian)子(zi)技(ji)術(shu)論(lun)壇(tan)上(shang)以(yi)擁(yong)有(you)“100多個ECU
、軟件代碼已經達到700萬行”的豐田Lexus460汽車為例
，強調了電子部件在汽車特別是高端汽車中所占據的比例越來越高。“如圖1
，汽車電子關乎目前汽車設計的三大市場挑戰，即如何滿足生態（環境保護）
、更舒適方便和增強安全性的要求，而圍繞解決這些挑戰的係統和子係統正是目前汽車電子設計的熱點和難點。”他指出。“而局域網
、動力係統、電子控製單元和數字RFID的應用在改善汽車生態學
、安全性和舒適性方麵扮演了重要的角色。


四大測試分析，一個也不能少

泰tai克ke的de專zhuan家jia在zai演yan講jiang中zhong強qiang調tiao，無wu論lun對dui於yu需xu要yao改gai善shan燃ran油you效xiao率lv或huo采cai用yong新xin能neng源yuan的de動dong力li傳chuan動dong係xi統tong，還hai是shi有you助zhu於yu提ti升sheng駕jia車che和he娛yu樂le舒shu適shi性xing的de車che身shen及ji影ying音yin娛yu樂le係xi統tong，抑yi或huo製zhi動dong、轉向等安全駕駛係統，局域網(LAN)的使用量正不斷提高
，以實現傳動控製、車身控製或各種線控操作（X-by-wirecontrol）；由you於yu需xu要yao提ti高gao汽qi車che的de能neng耗hao效xiao率lv，因yin此ci汽qi車che的de引yin擎qing控kong製zhi單dan元yuan和he電dian源yuan係xi統tong變bian得de更geng加jia複fu雜za，而er混hun合he動dong力li和he清qing潔jie燃ran料liao柴chai油you機ji技ji術shu要yao求qiu高gao級ji電dian子zi控kong製zhi係xi統tong

，以yi保bao證zheng安an全quan及ji環huan保bao；利用電子控製單元(ECU)控製基本汽車係統和非基本汽車係統正成為新的行業標準，這些ECU基於數字技術(MCU、FPGA等器件)，要求更深入地了解複雜的定時和信號完整性問題；汽車安全係統采用胎壓監測（TPMS）和RFID係統
，需要開發和測量實時RF係統
，要能夠高效監測汽車操作和狀態。

（一）局域網測試分析

泰克的專家在演講中闡述到，汽車設計中正集成各種串行數據技術和應用來實現LAN，如CAN、LIN、MOST和FlexRay。串行通信可改善電路板設計，因為串行接口集成到處理器、ASIC
、FPGA等器件中，使得連接數量減少、元件總成本下降。最終汽車設計通常包含多個串行標準、混合信號
、混合數據速率
、單端信號和差分信號

，這就需要一種集大成且易用的高品質測試分析解決方案，以完成信號之間定時、信號完整性測試分析和調試。

對於汽車中常用的CAN、LIN這類低速串行總線的調試，泰克的DPO/MSO4000係列示波器提供了簡單、易用
、完整
、高品質的觸發、捕獲和解碼解決方案。如圖2，該示波器係列提供了搜索和標記功能
，可在事件表顯示解碼後的帶有時間標記的CAN消息幀，這一功能是其他競爭性產品所不具備的。


對於方興未艾的高速差分串行總線FlexRay，DPO/MSO4000係列也提供調試解決方案。泰克公司的FlexRay物理層分析軟件DPO4AUTOMAX還全麵支持物理層分析，提供完整的一套工具評估物理層性能，包括眼圖分析、同步測量
、定時測量
、時間間隔誤差(TIE)，並可通過USB或以太網與外部計算機一起運行。[page]

（二）動力係統測試分析

動力係統無疑是汽車的心髒
，而與動力係統相關的電子電路的高質量穩定運行將很大程度上決定整車的性能表現
，其中既包括通過ECU實現的電子控製部分

，還包括汽車電源電路
，特別是新能源汽車。

汽車ECU根據放在汽車各處的傳感器傳回的數據實時計算信息，確定最佳的引擎控製參數值。由於ECU內置到汽車引擎室中，噪聲環境更加惡劣，同時由於對更高頻率的分析需求也在不斷上升，特別是對微秒級、毫(hao)秒(miao)級(ji)以(yi)及(ji)甚(shen)至(zhi)納(na)秒(miao)級(ji)瞬(shun)態(tai)信(xin)號(hao)或(huo)尖(jian)峰(feng)的(de)抗(kang)擾(rao)能(neng)力(li)
，對(dui)傳(chuan)統(tong)示(shi)波(bo)器(qi)和(he)探(tan)頭(tou)分(fen)析(xi)納(na)秒(miao)級(ji)的(de)高(gao)頻(pin)噪(zao)聲(sheng)提(ti)出(chu)了(le)挑(tiao)戰(zhan)。泰(tai)克(ke)專(zhuan)家(jia)建(jian)議(yi)降(jiang)低(di)測(ce)量(liang)係(xi)統(tong)的(de)電(dian)氣(qi)負(fu)荷(he)，包(bao)括(kuo)使(shi)用(yong)低(di)輸(shu)入(ru)電(dian)容(rong)的(de)差(cha)分(fen)探(tan)頭(tou)。泰(tai)克(ke)專(zhuan)家(jia)還(hai)針(zhen)對(dui)部(bu)分(fen)工(gong)程(cheng)師(shi)希(xi)望(wang)利(li)用(yong)信(xin)號(hao)源(yuan)進(jin)行(xing)動(dong)力(li)係(xi)統(tong)電(dian)子(zi)控(kong)製(zhi)單(dan)元(yuan)現(xian)場(chang)仿(fang)真(zhen)測(ce)試(shi)提(ti)供(gong)了(le)基(ji)於(yu)信(xin)號(hao)源(yuan)的(de)測(ce)試(shi)方(fang)法(fa)
，例(li)如(ru)利(li)用(yong)AFG3000係列函數信號發生器仿真各種汽車傳感器信號,如壓力
、溫度、速度、旋轉和角度位置，對汽車應用中的引擎控製單元進行功能測試和優化。


汽車電源電路的測試與其他電子係統上的電源測試類似，需要進行包括開關損耗、傳導損耗、平均功率損耗以及安全工作區(SOA)在內的主要性能測試。目前，業界已經具有完整、方便易用的電源測試解決方案，例如泰克公司就提供了業內最完整的集成電源分析解決方案DPO4PWR和DPO3PWR電源分析應用模塊
，可實現開關損耗測量、安全工作區、諧波、波紋
、調製

、轉換速率等全麵的測試
，並能實現自動測量功能
，可極大地簡化汽車電源應用的功率分析工作。

zhenduiqichedianziceshizhongwanquanfudiceshidetedian，taikedezhuanjiajianyigongchengshizaiceshizhongcaiyongxiangduijiagejiaogaodantongshixingnenggenggaodechafentantoulaiquebaoxiaochugongmobufendeyingxiang。“有時候我們進行單板測試很順利，但是在係統中運行時就出現問題，很多時候都可能是測試時未能考慮到共模部分的影響造成。”他指出。他進一步與工程師分享了泰克在探頭上的領先技術：“例如
，TDP探頭就特別適合進行浮動電壓測量，其輸入電容小於1pF

，而且具有業內獨有的探頭可編程控製特性
，適合於自動測試係統的實現。”

（三）數字器件分析

在汽車中的電子控製單元、信息娛樂係統和安全子係統中，越來越多的使用MCU
、FPGA等數字IC，形成了各種嵌入式係統。泰克的專家分析指出，與需要用邏輯分析儀進行多條通道、複雜觸發
、條件存儲、反彙編
、源代碼級軟件調試的CPU不同，對於MCU和FPGA的調試，一台性能優良、功能配置齊全的混合信號示波器（MSO）就足夠了。

以下是嵌入式係統中兩種常見的定時測量：事件時間相隔很遠——要求在長時間內以高定時分辨率(高采樣率)采集多條通道(長記錄長度)；數字狀態跳變——要求在短時間內捕獲信號，但定時分辨率要非常高。實時MSO
，如采用MagniVu應用模塊的MSO4000，就特別適合監測隨時間變化情況。另外，MSO4000的16個數字通道可以分別設置電平
，可以在一個設計中使用不同的邏輯類型
，並可在多條通道中觸發建立時間/保持時間違規。

對於FPGA的調試挑戰
，泰克專家列舉了以下幾點：1.設計規格和複雜程度日益提高、接入內部信號受限；2、上市時間壓力迫使產品開發和調試周期日益縮短；3、在FPGA中增加調試電路會影響設計性能和占用寶貴的芯片空間等等。


泰克公司提供了經濟高效的FPGA實時邏輯調試解決方案來應對這些挑戰：MSO4000混合信號示波器或TLA係列邏輯分析儀(>v4.3)+FS2FPGAView控製軟件，配套FPGA廠商的複用器和JTAG電纜，可4步輕鬆完成：創建接口模塊-->為調試環境配置FPGAView-->將FPGA引腳映射到MSO4000或TLA係列邏輯分析儀-->進行測量。

另外
，泰克公司還提供了DPOxAudio音頻分析模塊
，可對車載娛樂係統音頻總線I2S進行譯碼分析。

（四）數字RF測試

一些新的安全和監測係統技術將RFID廣泛地應用於在汽車電子係統中
，如胎壓監測（TPMS）、防盜器、無鍵輸入係統、倒車雷達元件和係統。RFID的(de)應(ying)用(yong)日(ri)益(yi)增(zeng)多(duo)
，部(bu)分(fen)在(zai)過(guo)去(qu)高(gao)級(ji)轎(jiao)車(che)中(zhong)應(ying)用(yong)的(de)技(ji)術(shu)將(jiang)成(cheng)為(wei)未(wei)來(lai)大(da)部(bu)分(fen)汽(qi)車(che)的(de)標(biao)配(pei)

，例(li)如(ru)今(jin)年(nian)輪(lun)胎(tai)氣(qi)壓(ya)監(jian)測(ce)係(xi)統(tong)強(qiang)製(zhi)性(xing)標(biao)準(zhun)立(li)項(xiang)的(de)呼(hu)聲(sheng)日(ri)益(yi)高(gao)漲(zhang)，監(jian)測(ce)泰(tai)克(ke)專(zhuan)家(jia)也(ye)指(zhi)出(chu)
，在(zai)倒(dao)車(che)雷(lei)達(da)應(ying)用(yong)中(zhong)，過(guo)去(qu)國(guo)內(nei)汽(qi)車(che)廠(chang)多(duo)采(cai)用(yong)直(zhi)接(jie)購(gou)買(mai)模(mo)塊(kuai)進(jin)行(xing)應(ying)用(yong)，而(er)現(xian)在(zai)很(hen)多(duo)自(zi)己(ji)開(kai)始(shi)設(she)計(ji)
，將(jiang)必(bi)然(ran)促(cu)進(jin)在(zai)更(geng)多(duo)汽(qi)車(che)中(zhong)的(de)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)。

如前文所述
，近年來汽車電子係統越來越複雜化、更多具有較強EMI特性的開關電源進入汽車電子係統中
，這些對RF的測試帶來了挑戰，使用傳統的頻譜分析工具來對這些瞬態信號進行測試。泰克專家對於汽車RF測試給出了一些建議供工程師參考：可采用泰克公司的雙通道信號發生器AFG3022B進行，以生成4位RFID碼型信號和同步觸發信號，實現對134.2kHz的RFID接收機IC進行功能測試；利用任意波形和函數發生器來產生汽車內的複雜信號環境

，例如對於倒車雷達脈衝式噪聲係數測量
，可采用簡便易用的雙通道AFG3252來生成兩個同步脈衝信號，為RF放大器供電，在頻譜分析儀上觸發噪聲係數測量。

近jin年nian來lai，中zhong國guo汽qi車che電dian子zi設she計ji領ling域yu日ri益yi活huo躍yue，與yu以yi前qian整zheng車che廠chang商shang主zhu要yao直zhi接jie使shi用yong國guo外wai成cheng熟shu的de模mo塊kuai產chan品pin相xiang比bi
，很hen多duo廠chang商shang加jia大da了le自zi主zhu研yan發fa的de力li度du，本ben土tu汽qi車che電dian子zi設she計ji企qi業ye也ye在zai積ji極ji尋xun求qiu與yu整zheng車che企qi業ye合he作zuo。然ran而er市shi場chang調tiao研yan公gong司si的de數shu據ju表biao明ming

，目mu前qian在zai中zhong國guo大da陸lu活huo躍yue的de汽qi車che電dian子zi設she計ji企qi業ye整zheng體ti實shi力li仍reng然ran偏pian弱ruo，在zai市shi場chang排pai名ming中zhong前qian十shi位wei僅jin有you一yi家jia本ben土tu企qi業ye。作zuo為wei後hou來lai者zhe，本ben土tu汽qi車che電dian子zi設she計ji企qi業ye必bi須xu加jia強qiang與yu領ling先xian技ji術shu提ti供gong商shang的de合he作zuo，以yi加jia強qiang產chan品pin開kai發fa能neng力li。