主板信号量测之电压测试

主机板直流电压量测讲解量测讲解版本：2017-0A版权归属：PC信号测试小店目录一、量测所用配备和工具二、主板要量测的电压分类三、ATX电源电压和时序的量测四、PCH电压的量测五、风扇电压的量测六、待机电压的量测七、漏电压的量测八、电池电流的量测一、量测所用配备和工具1、示波器:要求可以开20MHZ频宽的高阶数字示波器，如TektronixDPO7104C2、探棒:TektronixP6245（用于量测5V以下的电压，如3.3V,+5V等）TektronixP6139B（用于量测5V以上的电压，如+12V等）TektronixP6139B（用于量测5V以上的电压，如+12V等）3、拉载器：量测PCIE接口重载时需要用到，给12V一个重载，模拟接上显卡的情况。拉载器型号如：Chroma630304、万用表：需要用到精密数字万用表，如FLUKE2895、测试软体：需要进入windows系统跑3DMARK二、主板要量测的电压（一）需量测的电压主要包括ATX模块，PCH模块，PCIE接口模块。需要注意的是，测试点位置越靠近测试模块越好，比如量测ATX模块，测试点位置就焊接在ATX测试点位置就焊接在ATXconnector的PIN上；量测PCH模块，测试点位置在靠近PCH芯片上；量测PCIE接口模块，测试点位置在PCIEconnector上二、主板要量测的电压（二）1、ATX模块测试点：3.3V、5V、+12V、5VSB二、主板要量测的电压（三）2、PCH模块测试点：+PCH_P1V0、+3.3V_AUX、+VCCPGPPA、+3.3V、VBAT等二、主板要量测的电压（四）3、PCIE接口模块测试点：+12V三、ATX电源电压和时序的量测（一）ATX电源直接给主板供电，所以ATX电源电压的稳定性，将会影响板子是否能正常开机和工作，另外ATX电源电压的开机时序也会影响板子的正常开机，下面我们会针对ATX电源的电压量测，以及电压时序的量测作详细说明。1、ATX电源电压的量测准备工作：安装好driver和3DMARK的windows系统，主动探棒P6245三只，被动探棒P6139B一只，1GHZ频宽以上示波器一台，烙铁和测试线等测试步骤：测试步骤：1）做好示波器和探棒的校验Note：示波器和探棒校验完成后，如果有更换探棒或者重启示波器这种情况，就需要重新校验示波器和探棒三、ATX电源电压和时序的量测（二）2）通过看图软件AllegroPCBdesigner找出ATXconnector上3.3V、5V、+12V、5VSB的正确位置3）三只主动探棒P6245分别连接3.3V、5V、5VSB，一只被动探棒P6139B连接+12V4）开机进入系统，运行3DMARK5）设置示波器进行抓图和波形的累计，示波器measure开启max，min，mean，如3.3V的波形及示波器设置如下：三、ATX电源电压和时序的量测（三）电压的spec一般是标准电压的正负5%，比如3.3V的电压它的spec就是3.135V~3.465V左侧图示波形它的电压范围为电压范围为3.387V~3.398VSetup:
PositionScale:10mV~50mV
ResolutionScale:200us,2MS/s,500ns/pt
Bandwidth:20MHz
Measure:Run
3DMark,3000筆三、ATX电源电压和时序的量测（四）2、ATX电源电压时序的量测准备工作：安装好driver和3DMARK的windows系统，主动探棒P6245三只，被动探棒P6139B一只，1GHZ频宽以上示波器一台，烙铁和测试线等测试步骤：1）示波器和探棒的校验如果前面有做过校验动作，这步可以省略2）通过看图软件AllegroPCBdesigner找2）通过看图软件AllegroPCBdesigner找出ATXconnector上3.3V、5V、+12V、ATX_POK的正确位置Note：测试前需要搞懂如下几个状态G3S5:PowerCore未插上ATXPower的狀態(G3)到插上PowerCore(S5)的過程.S5S0:S5到按下PowerButton開機進入作業系統(S0)的過程.S0S3:S0狀態到睡眠狀態sleep(S3)的過程.S3S0:S3回到S0的過程.S5G3:按照OS正常關機程序的關機狀態(S5)到拔PowerCore(G3)的過程.三、ATX电源电压和时序的量测（五）3）三只主动探棒P6245分别连接3.3V、5V、ATX_POK，一只被动探棒P6139B连接+12V4）板子上电开机抓取S5-S0的波形图，如下三、ATX电源电压和时序的量测（六）5）系统下关机抓取S0-S5的波形，如下四、PCH电压的量测（一）目前市面上已经没有北桥的主板，北桥的功能已集成在CPU和南桥端，以前的架构是CPU-NB-SB，现在是CPU-PCH，要讲解的是PCH的电压量测。量测目的：确认给PCH供电的稳定性测试步骤：1）通过线路图找到PCHpower页码，如下图，显示在第20页四、PCH电压的量测（二）2）找出第20页要量测的所有点，如下图圈起来的部分四、PCH电压的量测（三）3）焊接测试点，测试点位置靠近PCHchip端，测试线越短越好，避免线损的问题4）开机进入系统，运行3DMARK，波形开累积，查看最大值和最小值，是否在spec范围内1.Position:0Scale:10mV2.ResolutionScale:200uS,2MS/s,500ns/pt3.Bandwidth:20MHz4.Measure:Max,Min,Mean五、风扇电压的量测（一）板子上一般会有系统风扇脚座和CPU风扇脚座，除了部分一体机的板子，大部分的主板风扇都是12V供电，测试的目的是确认风扇供电有没有到位。测试步骤：1）通过线路图找出板子上所有的风扇脚座，如线路图第42页五、风扇电压的量测（二）2）确认并找出测试点位置下图的CPUFAN第2PIN就是用来给风扇供电，所以测试点位置在EC11上五、风扇电压的量测（三）3）测试线焊接在EC11上，用被动探棒P6139B连接EC11进行量测4）进入系统运行3DMARK，累积波形Note：如果风扇电压达不到12V，说明风扇速度没有开全速，需要进速，需要进BIOS界面去设置六、待机电压的量测（一）何为待机电压，就是在关机后（S5）板子上还有电的电压，以及睡眠后（S3）板子上还有电的电压。目前已知的S5状态电压有3VSB和5VSB，S3状态电压有VCC_DDR。待机电压的量测主要是看这些电压在G3→S5转态、S5→S0转态、S0→S3转态、以及S3→S5转态、S5→S0转态、S0→S3转态、以及S3→S0转态的波形状况。现以5VSB为例具体介绍这四个转态如何量测。六、待机电压的量测（二）1、抓取5VSB在G3→S5转态时的波形在G3状态时主板只有电池供电，5VSB没有电压处于低电平，进入S5状态后5VSB有起来，由ATXpower的ATX_5VSB转换而来，在按下电源开关按钮的瞬间抓取波形六、待机电压的量测（三）2、抓取5VSB在S5→S0转态时的波形在S5状态下5VSB的电压已经有起来，进入S0状态后5VSB电压一直不变，也就是说S5→S0转态时5VSB一直处于高电平，波形不会有变化，如此我们需要代入SLP_S5#或SLP_S4#，该信号会在S5-S0时被拉高，在按下powerbutton的瞬间抓取波形六、待机电压的量测（四）3、抓取5VSB在S0→S3转态时的波形S3状态是指主板进入睡眠的模式，S3状态下5VSB也是有电，所以S0→S3转态时5VSB的波形不会有变化，如此需要代入SLP_S3#这个信号，该信号在S0状态下为高电平，进入S3状态后为低电平，S0→S3是指主板进入睡眠的过程，在睡眠的瞬间抓取波形六、待机电压的量测（五）4、抓取5VSB在S3→S0转态时的波形S3→S0是指主板由睡眠到唤醒的过程，可以使用键盘或鼠标唤醒，在唤醒的时候抓取波形七、漏电压的量测漏电压是指主板关机后板子上的电压有超过0.1V的情况，原则上S5状态下除了standby电压，其他的电压应该低于0.1V才行，如果高于0.1V，就可能是硬件设计上的问题，需要更换元件或者更改线路。漏电压过高不但耗电，还会影响各芯片的寿命和功能，所以漏电压的检测是必要的准备工作：windows系统，精密数字万用表量测步骤：1、主板系统下关机进入S51、主板系统下关机进入S52、将万用表调至伏特档3、量测主板上各模块的主要电压，如ATXpower，PCHpower，CPUpower，DDRpower等八、电池电流的量测（一）主板上的电池用来给RTC（实时时钟）供电，在G3状态下由电池供电，开机后由3VSB供电，为什么要量测电池的电流呢，因为修改BIOS参数，以及日期等都需要电池供电来存储，如果电池没电，那么BIOS手动设置的参数就无法保存，日期也无法存储，所以必须考量电池的使用寿命。准备工作：windows系统，精密数字万用表测试步骤：1、将主板电池的正负极用绝缘胶隔离八、电池电流的量测（二）2、将精密数字万用表调至uA档八、电池电流的量测（三）3、分别量测G3、S5、S0三种状态下的电池电流Note：理论上G3状态下的电流大于S5和S0的电流，因为G3状态下RTC主要由电池供电，而进入S5和S0后RTC由3VSB供电。RTC由3VSB供电。电池使用寿命算法如下：假如电池的规格是220mA*hr，量测出来的电池电流是2.54uA，那么使用寿命lifetime=220mA*hr/2.54uA=86614hr=9.887years总结该片文章主要讲述了怎样去寻找电压测试点和怎样去量测，以及量测注意事项，DCpower的量测是主板信号量测中比较简单的测试，只需要安装好系统和驱动，准备好测试工具即可，因本文主要讲的是测试模块，对于示波器和探棒的使用没有讲述，大测试模块，对于示波器和探棒的使用没有讲述，大家如果有兴趣的可以找寻有关示波器和探棒使用的介绍资料，感谢大家！