测试SN74LVC1G14的基本特性

本文测试了1G14反向器与TPS28225驱动芯片的脉冲信号特征，重点对比了不同测量方式对波形观测的影响。设计单面PCB测试电路，使用三种探针（鹅颈探针、局部探针、弹簧探针）在不同示波器（250MHz和1GHz带宽）下测量信号，发现探针形式和示波器带宽会显著影响波形过冲现象。测试结果表明：探针引线越短，波形过冲越小；高带宽示波器更易观测到信号细节。同时测量了TPS28225两路输出信号的20ns延

卓晴

1629人浏览 · 2025-06-17 13:25:37

卓晴 · 2025-06-17 13:25:37 发布

简介：本文测试了1G14反向器与TPS28225驱动芯片的脉冲信号特征，重点对比了不同测量方式对波形观测的影响。设计单面PCB测试电路，使用三种探针（鹅颈探针、局部探针、弹簧探针）在不同示波器（250MHz和1GHz带宽）下测量信号，发现探针形式和示波器带宽会显著影响波形过冲现象。测试结果表明：探针引线越短，波形过冲越小；高带宽示波器更易观测到信号细节。同时测量了TPS28225两路输出信号的20ns延迟与死区时间，在未接MOS半桥时波形更为清晰。实验证明实际测量需结合理论分析，才能准确评估高速电路性能。

关键词： 1G14，示波器，TPS28225

脉冲波形与观察方法

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01 脉冲测试

一、前言

前几天测试了高速MOS半桥电路中出现的一些脉冲波形。由于这些脉冲波形变化比较快，所以不同的观测方式对于波形的影响各不相同。下面对比一下，不同的示波器观察方法对于观测信号的影响。了解这些测量对观测信号波形所带来的影响，为将来调试高速电路提供经验。否则，只是根据一些理论来进行分析，是无法获得完整的观测结果。在这里，还是将理论与实际观测结合在一起，形成完整的知识结构体系。

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二、电路设计

设计测试电路。输入信号经过1G14 进行反向之后，形成驱动TPS28225的驱动信号。 MOS 栅极驱动信号通过 PTEST端口输出信号进行测量。设计单面PCB，使用一分钟制板方法获得测试电路板。

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三、测试结果

下面焊接电路板。清洗之后进行测试。通过弹簧夹子给电路板提供5V以及8V工作电压。现在使用鹅颈探针测量1G14 输入输出信号。上面为输入信号，下面为 1G14输出反向信号。信号出现比较明显的过冲，猜测是测量探针引起的。下面更换一下探针的形式，对比是否是由于探针引起的测量信号的过冲。

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现在使用另外一种鹅颈探针。这种探针只有前面一小段绝缘的导体，它的引线不通过鹅颈万向轴内部引出，而是局部，通过引线钩子直接接入示波器探头。可以看到，此时，观测到的信号对应的过冲明显减小了。

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四、探头针

为了进一步减少测量所带来的误差，下面使用弹簧探针，直接测量1G14 输出与底线之间的电压信号。这种探针实际上就是套在示波器探头前面的一个具有弹性的金属丝，可以局部连接到电路的地线。可以看到，此时，所测量得到的信号进一步改善。信号的过冲更小。不过这次改善的并不明显。相比于前面的鹅颈探针，固定探头钩子不太容易。最终还是需要手拿把掐才能够稳定的测量。

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五、不同示波器

下面，使用另外一个示波器，测量PTEST端口引出的信号。另外一个示波器的探头，直接通过引线连接在端口排针上。很奇怪的是，测量所得到的脉冲信号具有一个明显的过冲。如果上踹是相同的一个示波器另外一个通道进行测试，对应的测量波形就没有特别大的过冲。那么问题来了，为何使用两个不同的示波器测量同一个端口的信号，所看到的信号之间具有这麽大的差别呢？现在猜测，是因为第二个示波器的带宽比较大，大约为 1GHz。而没有过冲的示波器的带宽之后 250MHz。

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六、TPS28225输出

接下来，测量TPS28225的输出，现在TPS28225 输出并没有连接MOS 半桥，所以，他的输出与正常之间还是有区别的。最上面是输入脉冲， 100kHz，占空比为 50% 。这个信号经过1G14反向之后，施加在TPS28225输入端口，所以输入高电平的时候， TPS28225输入实际上是低电平。青色的信号为下桥臂MOS管栅极信号，这个信号与输入信号是同相的。高电平幅度大约为 8V。低电平为 0V。下面是上桥臂MOS管栅极信号。由于电路实际上并没有连接半桥，所以芯片的自举电容实际上并没有能够真正工作。高电平也只能达到大约8V左右，在低电平的时候，对应的 PHASE 端口由于是悬空的，所以电压是缓慢下降，最后达到一个中间电平。

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将波形展开，可以比较清楚的看到 TPS28225输出对应的延迟，大约为 20ns。对应的死区时间，大约为 20ns 。由于没有实际 MOS管的开关与截止，观察到的波形也非常完整。少了很多线路之间的干扰。

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※ 总结 ※

本文测试了1G14芯片以及TPS28225驱动芯片的信号特征。特别是对比了不同的示波器观察方法对于实际信号的影响。这是利用鹅颈探针将信号引入示波器看到的信号波形。这是使用局部探针加上探头钩子观察到的波形。这是利用探头钩子直接观察到局部信号的波形。使用另外一个示波器观察到的信号波形，出现了比较大的过冲，这也许是因为两个示波器的带宽不同引起的。对于TPS28225的两路信号进行观察。可以看到输出信号对应的延迟和死区。由于没有了MOS半桥的影响，观察到的波形更加干净清晰。

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