ELECTROCARD ANALOG ARCHIVES
FICHE SIMPLIFIEE - LB-049
Titre :
Les regulateurs d'alimentation programmables permettent de verifier
les marges de fonctionnement des systemes informatiques
Auteur :
Robert Pease
Publication originale :
National Semiconductor Linear Brief 49 - Octobre 1980
References :
- Texas Instruments : numero SNOA non attribue
- National Semiconductor : TL/H/7336
SYNTHESE
Le LB-49 presente une methode de test aujourd'hui appelee test de
marge d'alimentation, ou voltage margining. Elle consiste a faire
varier volontairement la tension d'alimentation autour de sa valeur
nominale pendant que le systeme execute une sequence d'essais.
Un equipement peut fonctionner correctement sous 5,00 V, mais
devenir instable a 4,85 V ou 5,15 V. Ces variations permettent de
reveler des marges logiques insuffisantes, des problemes de bruit,
de temporisation, de seuil ou des conditions de course qui restent
invisibles a la tension nominale.
PRINCIPE DU MONTAGE
Les sorties d'un verrou TTL commandent des transistors qui commutent
plusieurs resistances reliees a la broche ADJ du regulateur.
Le montage se comporte comme un convertisseur numerique-analogique
tres simple : chaque combinaison logique selectionne une tension de
sortie determinee, sans intervention manuelle sur un potentiometre.
Figure 1 - Alimentation positive :
- Regulateur LM338 ;
- Tension nominale : 5,000 V ;
- Plage d'ajustage : 4,526 V a 5,469 V ;
- Variation disponible : environ -9,5 % a +9,4 % ;
- Pas d'ajustage : environ 3 %.
Figure 2 - Alimentation negative :
- Regulateur LM337 ;
- Tension nominale : environ -5,2 V ;
- Reglage par resistances a ponderation binaire ;
- Plage indiquee : 4,638 V a 6,147 V en valeur absolue ;
- Variation disponible : -10,8 % a +18,2 %.
POINT IMPORTANT SUR LE LM337
Le Tableau II indique les tensions sous forme de valeurs absolues.
Une valeur affichee de 5,200 V correspond donc en realite a une
sortie d'environ -5,200 V.
La commande Q5 ne coupe pas completement l'alimentation negative.
Elle ramene le bus d'ajustage pres de la masse et la sortie du LM337
descend vers sa tension minimale, soit environ -1,35 V.
La consommation du systeme est alors fortement reduite, mais la
sortie n'est pas egale a 0 V. Cette particularite doit etre prise
en compte si cette commande est utilisee comme fonction d'arret.
INTERET DU LB-49
Cette technique permet :
- De verifier automatiquement les marges d'un systeme ;
- De detecter des defauts intermittents ou proches d'un seuil ;
- De caracteriser une carte sans modifier manuellement son reglage ;
- De rechercher la tension donnant le meilleur fonctionnement ;
- D'integrer le controle d'alimentation dans un banc de test.
CONCLUSION ELECTROCARD
Le LB-49 prefigure les fonctions modernes de reglage numerique et de
validation automatique des alimentations. Avec un verrou logique,
quelques transistors et un reseau de resistances, l'ordinateur peut
imposer plusieurs tensions precises au LM338 ou au LM337 et verifier
le comportement du systeme pour chacune d'elles.
L'idee essentielle reste actuelle : un appareil qui fonctionne a la
tension nominale n'est pas necessairement robuste. Le test de marge
mesure la reserve reelle de fonctionnement avant l'apparition des
premieres erreurs.