許多應用處理器均需要現場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA）、專(zhuān)用集成電路（ASIC）和其它大功率中央處理器（CPU）等負載的電流快速變化。這些系統的電源要求特別注意控制拓撲結構選擇和輸出濾波器設計，以支持快速電流階躍。一旦設計完成，關(guān)鍵的挑戰就是測試電源與規定的電流階躍和轉換速率。

在本文中，我們舉例說(shuō)明了一個(gè)簡(jiǎn)單電路，可進(jìn)行超過(guò)300安培/微秒（A/us）的電流轉換。用電子負載測試電源的瞬態(tài)響應很常見(jiàn)。對許多系統軌（如服務(wù)器的3.3V或5V總線(xiàn)）而言，電子負載很容易配置為在2-10A/us的范圍內汲入電流的模式。但是，內核電壓可能需要轉換速率比這些水平高兩個(gè)數量級。高轉換速率測試中的一個(gè)主要限制因素是負載路徑中的寄生電感。要以300A/us的速率為0.9V輸出轉換15A的電流，公式1計算出的最高電感是3nH。作為參考，成圈狀通過(guò)電流探頭的16級導線(xiàn)的1英寸片可將20nH的電感添加到負載路徑中。很明顯，需要另一種電流汲入方法。

大多數電源評估模塊可以很容易地被配置為快速汲入電流的模式。圖1舉例說(shuō)明了分立金屬氧化物半導體場(chǎng)效應晶體管（MOSFET）加可直接從輸出平面焊接到接地裝置的檢測電阻器電路。選擇快速切換的低柵極電荷MOSFET以及能處理負載功率的低電感檢測電阻器至關(guān)重要。

圖1

圖1舉例說(shuō)明了分立MOSFET加檢測電阻器電路具有50ohm輸出的任意波形發(fā)生器足以驅動(dòng)MOSFET柵極。使用“脈沖”波形并保持很低的占空比，以限制開(kāi)關(guān)和檢測電阻器的功耗 —— 頻率為1kHz時(shí)10％是合理的。調諧柵極電壓以便在其線(xiàn)性區域中運行場(chǎng)效應晶體管（FET），目的是設置電流。使用具有全帶寬的差分探頭或無(wú)源探頭來(lái)對跨檢測電阻器的電壓進(jìn)行檢測。計算電流用檢測電阻除測量的電壓，計算轉換速率用時(shí)間變化除電流變化（ΔI/Δt）。通過(guò)增加（或減少）波形發(fā)生器的上升和下降時(shí)間來(lái)調整ΔI/Δt。圖2展示了瞬態(tài)負載經(jīng)校準的電壓（電流）波形。

圖2

圖2展示了瞬態(tài)負載經(jīng)校準的電壓（電流）波形。

圖3

圖3展示了對0.9V輸出（被15A的負載階躍以300A/us的速率擾動(dòng)）的瞬態(tài)響應。通過(guò)分立MOSFET加檢測電阻器電路負載，以高轉換速率測試負載瞬變是可以實(shí)現的。因為最大限度地降低環(huán)路中的電感很重要，所以這些組件被直接焊接到無(wú)電流探頭的印刷電路板。然后函數發(fā)生器可用于驅動(dòng)MOSFET并微調負載電流和上升/下降時(shí)間。請隨時(shí)在下面的空白處對該方法提出問(wèn)題或作出評論。