信号发生器电源中断测试旨在验证设备在电源突然中断（如断电、电压跌落或短暂中断）时的性能稳定性、数据保持能力及恢复机制。以下是完成此类测试所需的设备清单及详细说明，涵盖基础到高阶配置：
一、核心测试设备
1. 信号发生器（被测设备，DUT）
- 功能：作为测试对象，需支持外部电源输入（如DC 12V/24V）或内部电池供电。
- 关键参数：
- 电源输入范围（如9-36V）。
- 是否具备电源中断保护电路（如超级电容、UPS功能）。
- 输出信号类型（如射频、模拟/数字信号）。
2. 可编程直流电源
- 作用：模拟电源中断、电压跌落、上升/下降时间等动态变化。
- 推荐功能：
- 快速响应：支持μs级电压切换（如Keysight N6700系列）。
- 序列编程：可预设多段电压变化（如正常电压→跌落→中断→恢复）。
- 远程控制：通过GPIB/USB/LAN接口与上位机联动。
- 替代方案：手动可调电源+机械继电器（成本低，但精度和速度受限）。
3. 电子负载（可选）
- 作用：模拟信号发生器在不同负载下的电源中断行为（如满载时断电）。
- 适用场景：测试电源中断时负载突变对输出信号的影响。
二、监测与记录设备
1. 示波器
- 核心功能：
- 捕捉电源电压瞬变（如跌落深度、恢复时间）。
- 监测信号发生器输出信号的稳定性（如幅度、相位、频率跳变）。
- 推荐配置：
- 带宽：≥5倍信号频率（如测试10MHz信号需≥50MHz带宽）。
- 采样率：≥5倍信号频率（如1GSa/s以上）。
- 深存储：记录长时间中断事件（如10Mpts以上）。
- 探头选择：
- 高压差分探头（监测电源电压）。
- 电流探头（监测电源电流，可选）。
- 信号探头（监测输出信号）。
2. 数据记录仪/多通道记录仪
- 作用：长时间记录电源电压、输出信号等参数，分析中断后的恢复曲线。
- 适用场景：需要统计中断次数、恢复时间分布等数据时。
3. 频谱分析仪（射频测试）
- 作用：分析电源中断对射频信号频谱的影响（如杂散、谐波变化）。
- 替代方案：使用示波器的FFT功能（精度较低，但成本更低）。
三、控制与自动化设备
1. 上位机软件
- 功能：
- 编程控制可编程电源的电压序列（如模拟不同中断模式）。
- 同步触发示波器/数据记录仪，实现时间对齐。
- 自动化测试报告生成。
- 推荐工具：
- LabVIEW（灵活定制测试流程）。
- Python + PyVISA（开源方案，适合快速开发）。
- 厂商专用软件（如Keysight BenchVue）。
2. 触发同步设备
- 作用：确保电源中断事件与信号监测同步（如使用外部TTL信号触发示波器）。
- 推荐设备：
- 函数发生器（生成精确的触发脉冲）。
- 数字延迟发生器（控制中断与监测的时间间隔）。
四、辅助设备
1. 隔离变压器/安全隔离器
- 作用：
- 隔离市电与测试系统，防止触电风险。
- 抑制电源噪声干扰测试结果。
2. 滤波器/LC电路
- 作用：平滑电源中断时的电压尖峰（如使用电容滤波）。
3. 环境模拟箱（可选）
- 作用：测试不同温度/湿度下的电源中断行为（如极端环境可靠性验证）。
五、典型测试配置示例
场景：模拟信号发生器在12V供电下，电压跌落至6V（持续10ms）后的恢复能力。
- 设备连接：
- 可编程电源 → 信号发生器电源输入。
- 信号发生器输出 → 示波器通道1（监测输出信号）。
- 可编程电源输出 → 示波器通道2（高压差分探头监测电压）。
- 上位机通过GPIB控制可编程电源和示波器。
- 测试流程：
- 上位机编程电源序列：12V（正常）→ 6V（10ms）→ 12V（恢复）。
- 示波器触发于电源电压跌落边缘，记录输出信号变化。
- 分析恢复时间、输出信号过冲/下冲等参数。
六、关键测试参数
| 参数 | 描述 |
|---|
| 中断持续时间 | 1ms/10ms/100ms（模拟不同场景，如市电波动、开关切换）。 |
| 电压跌落深度 | 50%/80%/100%（模拟不同严重程度的电源问题）。 |
| 恢复时间 | 从中断到输出信号稳定的时间（如≤1ms为合格）。 |
| 输出信号稳定性 | 中断期间幅度/频率变化（如≤1%为合格）。 |
| 重复性 | 连续100次中断后的故障率（如0次故障为合格）。 |
七、成本优化方案
- 低预算：手动可调电源+机械继电器+示波器（手动记录数据）。
- 中预算：可编程电源+示波器+Python自动化脚本。
- 高预算：全套自动化测试系统（可编程电源+示波器+数据记录仪+LabVIEW）。
通过合理配置设备，可全面评估信号发生器在电源中断下的鲁棒性，为产品可靠性设计提供关键数据支持。
