背景概述
隨著半導體市場的發展，模擬IC尤其是電源管理IC（PMIC）的需求不斷增長，廣泛應用于移動、汽車、工業等領域。在這些應用場景中，對PMIC的功率密度、效率、成本、噪聲等方面提出了更高要求，相應的驗證測試面臨諸多挑戰，如需要降低驗證系統成本、提高測試自動化程度、優化測量效率等。本方案旨在應對這些挑戰，提供全面的PMIC驗證解決方案。
硬件配置
高性能儀器：采用PXI源測量單元（SMUs）、PXI電源、電子負載（E-loads）、PXI數字圖案儀器、PXI示波器、PXI數字萬用表（DMMs）等。這些儀器具備強大功能，如PXIe-4151電源供應器，可提供20V、25A、300W的功率輸出，支持多種電壓和電流范圍，具有高精度測量能力；PXIe-4051電子負載，最大吸收功率300W，60V、40A，能滿足不同測試需求。
示例配置：以4通道PMIC硬件設置為例，包含1個Argus 4151作為電源，4個Argus 4051作為負載，2個2通道示波器用于信號監測，1個8通道數字6571進行DUT控制，還有高性能控制器及18槽機箱。多通道PMIC硬件設置在此基礎上可能增加SMU 4139等設備，并根據需求調整儀器數量和類型。
| Instrument | Quantity | Comments |
|---|
| Argus NI PXIe-4151 | 1 | Source |
| Argus NI PXIe-4051 | 4 | Load |
| Scope NI PXIe-5160 | 2 | 2-Channels |
| Digital NI PXIe-6571(8ch) | 1 | DUT Control |
| Controller NI PXIe-8881 | 1 | High performance |
| Chassis NI PXie-1095 | 1 | 18 Slots |
軟件配置
強大的工程工作流程：軟件支持交互式任務（如啟動、調試）和自動化任務（自動驗證和特性分析）之間的高效切換，提高開發和測試效率。
可配置的儀器控制：通過InstrumentStudio軟件面板實現對儀器的靈活配置，用戶能方便地調整儀器參數。還可將配置設置導出，用于TestStand或LabVIEW等自動化測試環境。
協議驗證軟件：具備針對I2C或SPI數字通信的協議驗證軟件，確保PMIC與外部設備之間通信的準確性和穩定性。
方案特點
1. 測量IP庫：包含豐富的測量功能，涵蓋效率、負載調節、紋波、串擾等關鍵PMIC參數測量。提供開源軟件示例（Labview和Python），方便用戶基于熟悉的格式和標準可視化進行測試開發。通過插件與InstrumentStudio集成，實現從交互式調試到全自動驗證的無縫過渡。支持以DUT為中心的引腳映射，方便連接設備引腳和儀器，實現高效測量。
2. 設備控制功能：半導體設備控制（SDC）支持導入現有寄存器映射文件或使用交互式工具創建寄存器映射。兼容I2C、SPI等多種通信協議，并可定制協議。借助InstrumentStudio面板可并行監測和調試自動化應用，還提供多種編程API，支持LabVIEW、C# .NET、Python等語言，簡化自動化測試流程。
3. 測試系統靈活性：提供不同功率等級的PXI測試系統塊圖，適用于不同功率需求的DUT。例如，低功率DUT測試系統支持最大Vin為100V、Pin和Pout為40W；高功率DUT測試系統支持最大Vin為60V、Pin和Pout為300W 。儀器通道可根據測試需求進行組合，如串聯實現更高電壓，并聯實現更高電流，以適應不同測試場景，但對高反應性負載組合時需更多定制。
方案優勢
高性能儀器：儀器具備高功率輸出能力，如部分SMUs可達40W，PSS和e-Load可達300W，滿足不同PMIC測試的功率需求。測量精度高，能實現高精度的電壓、電流測量，確保測試數據的準確性。具備快速的瞬態響應，如示波器可用于快速瞬態負載測試，及時捕捉信號變化。
系統集成與自動化：硬件和軟件緊密集成，提供完整的測試解決方案，減少用戶自行整合系統的工作量。高度自動化的測試流程，結合測量IP庫和自動化軟件工具，提高測試效率，減少人為誤差。支持多語言編程，方便不同技術背景的開發人員使用，增強了方案的通用性。
可擴展性和適應性：硬件系統可根據測試需求擴展通道數量，軟件系統支持不同DUT配置和測試規范，方便用戶根據實際情況進行定制化開發。能適應PMIC不斷發展的技術需求，如支持更高功率的USB - PD 3.1協議測試，為行業發展提供持續的技術支持。
