一种信息预处理模块电路测试系统的制作方法

1.本发明涉及集成电路测试领域，具体而言，涉及混合集成电路测试，进一步来说，特别涉及一种信息预处理模块电路测试系统。


背景技术：

2.目前，对于一些专用混合集成电路的测试，没有通用的测试方法，因此以往的混合集成电路测试，都是采用人工手动测试，需要两个测试操作工配合才能进行测试。传统的测试方法为：一个操作工通过手动搬动开关，使测试硬件调节到对应参数的测试电路，通过人工读取仪表的数据，通过口述的方式让另一个测试操作工记录测试数据；这种测试方式工作效率很低，而且容易使测试数据的读取和记录发生错记或者漏记的现象，或者因为误操作硬件测试电路的切换开关，引起测试电路的错误搭接从而导致器件烧毁。
3.由于混合集成电路的生产成本高、价格昂贵，因此如果因为读数、记录数据和硬件操作上所发生的错误都会给企业带来巨大的损失，而且工人的工作量特别大，测试的准确性和一致性都无法保证。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种工作效率高、能够保证测试的准确性和一致性的信息预处理模块电路测试系统。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种信息预处理模块电路测试系统，包括：
7.测试电路板工装，待测信息预处理模块电路固定插装在所述测试电路板工装上，所述测试电路板工装电连接至待测信息预处理模块电路与测试源表，用于为待测信息预处理模块电路提供电连接接口和相应参数的测试电原理结构，通过切换测试电路板工装上的继电器，搭建相应参数的电路结构，实现相应的电参数测试；
8.测试源表，所述测试源表电连接至测试电路板工装，用于进行电参数测试包括提供源入及信号数据采集；所述测试源表连接至测试主机，用于实现自动测试，并将测试数据上传至测试主机；
9.所述测试电路板工装包括：
10.信号输入控制电路，其输入端电连接测试源表的程控信号源，其输出端分别电连接待测信息预处理模块电路的二组信号输入端，用于控制程控信号源输出的相应信号接入待测信息预处理模块电路的二组信号输入端；
11.交流参数测量控制电路，其输入端分别电连接待测信息预处理模块电路的三组信号输出端，其输出端分别通过设在测试电路板工装上的测量端接口与测试源表的程控示波器电连接，用于测试待测信息预处理模块电路的交流参数；
12.直流参数测量控制电路，其输入端分别电连接待测信息预处理模块电路的三组信号输出端，其输出端通过设在测试电路板工装上的测量信号输出端口或者依次通过设在测
试电路板工装上的差分信号放大电路和测量信号输出端口与测试源表的程控数据采集器电连接，用于测试待测信息预处理模块电路的直流参数。
13.作为进一步优选，所述信号输入控制电路包括一个分压电路和二个继电器s4、s5，分压电路的二个电压输出端分别与继电器s4、s5的常闭触点一端电连接，继电器s4、s5的常闭触点另一端接地；继电器s4、s5的公共触点两端分别连接待测信息预处理模块电路的二组信号输入端；继电器s4、s5的常开触点两端分别电连接噪声信号源的信号输出端；用于通过继电器的控制将程控信号源输出的可控信号或噪声信号源输出的噪声信号接入待测信息预处理模块电路。
14.作为进一步优选，所述交流参数测量控制电路包括二个继电器s1、s2，继电器s1的一对常闭触点两端分别电连接待测信息预处理模块电路的第一信号输出端和10v基准引脚，继电器s1的一对常开触点两端分别电连接待测信息预处理模块电路的5v基准引脚和第二信号输出端，继电器s1的一对公共触点两端分别与设在测试电路板工装上的二个测量端接口j1和j2电连接；
15.继电器s2的一个常闭触点电连接待测信息预处理模块电路的-10v基准引脚，继电器s2的一个公共触点与设在测试电路板工装上的一个测量端接口j3电连接，继电器s2的一个常开触点与待测信息预处理模块电路的第三信号输出端电连接。
16.作为进一步优选，所述直流参数测量控制电路包括继电器s3、s6和s7，继电器s3、s6和s7的一对公共触点两端分别与待测信息预处理模块电路的三组信号输出端一一对应电连接，继电器s3、s6和s7的一对常闭触点两端分别与设在测试电路板工装上的测量信号输出端口j4、j7和j13一一对应电连接，继电器s3、s6和s7的一对常开触点两端分别电连接所述差分信号放大电路。
17.作为进一步优选，所述差分信号放大电路包括三个运放u1、u2和u3，三个运放u1、u2和u3的二个输入端分别与所述继电器s3、s6和s7的一对常开触点两端对应电联接；运放u1的输出端与测量信号输出端口j5电连接，运放u2、u3的输出端分别与测量信号输出端口j8电连接；用于对待测信息预处理模块电路的三组输出信号分别进行差分放大后再传给所述程控示波器。
18.作为进一步优选，所述测试源表包括程控电源、程控信号源、程控矩阵开关模块、程控示波器和程控数据采集器；所述程控电源与设在所述测试电路板工装上的电源接口电连接，用于为测试电路板工装供电；所述程控信号源的输出端与信号输入控制电路中的分压电路输入端电连接，用于输出可控信号至信号输入控制电路；所述程控矩阵开关模块的多个控制通道常开触点分别与测试电路板工装上的每个继电器电连接，用于控制各个继电器的动作，从而搭建相应参数的测试电路结构；所述程控示波器的输入端与设在测试电路板工装上的测量端接口电连接，用于测试待测信息预处理模块电路的交流参数；所述程控数据采集器的输入端与设在测试电路板工装上的测量信号输出端口电连接，用于测试待测信息预处理模块电路的直流参数。
19.作为进一步优选，所述程控示波器为四台，其中一台程控示波器连接所述测量端接口，其余三台程控示波器分别与设在测试电路板工装上的测量信号输出端口电连接，用于监测待测信息预处理模块电路的直流输出波形，检测是否有自激现象。
20.作为进一步优选，所述继电器s3、s6和s7的一对常闭触点两端分别通过一个负载
电阻接地，用于在一定负载下对待测信息预处理模块电路输出的直流电压进行测试，确保输出的直流电压具有一定的带载能力。
21.作为进一步优选，所述运放u1、u2和u3分别采用op07，每个运放的输出端与反相输入端之间分别连接有电阻，其二个电源输入端分别通过一个电容接地，其二个输入端分别通过一个限流电阻与对应的继电器s3、s6或s7电连接。
22.本发明的有益效果：
23.1、由于所述测试电路板工装包括设在pcb板上的信号输入控制电路、交流参数测量控制电路和直流参数测量控制电路，通过信号输入控制电路中的继电器控制能够将程控信号源输出的交流可控信号或噪声信号源输出的噪声信号接入待测信息预处理模块的信号输入端，从而实现在二种不同的输入信号下对待测信息预处理模块进行测试。
24.2、通过交流参数测量控制电路中的继电器控制，便可实现待测信息预处理模块电路的三组信号输出端分别通过测量端接口与测试源表的程控示波器电连接，因此能够测试待测信息预处理模块电路输出的交流参数。
25.3、通过直流参数测量控制电路中的继电器控制，便可实现待测信息预处理模块电路的三组信号输出端分别通过测量信号输出端口与测试源表的程控数据采集器电连接，因此能够测试待测信息预处理模块电路输出的直流参数；通过设在测试电路板工装上的差分信号放大电路能够对待测信息预处理模块电路的三组输出信号分别进行差分放大后再传给程控数据采集器，从而测量差分放大后的参数。
26.4、通过所述测试源表中的程控矩阵开关模块的多个控制通道常开触点分别与测试电路板工装上每个控制电路中的每个继电器电连接，因此能够通过测试主机中的程序控制各个继电器的动作，从而搭建相应参数的测试电路结构；工作效率高，能够保证测试的准确性和一致性，大大降低工人的劳动强度，有效避免了人工手动测试操作失误给企业带来不必要的损失。
附图说明
27.图1是本发明的结构方框图。
28.图2是本发明测试电路板工装的电路方框图。
29.图3是本发明测试电路板工装的电路原理图。
30.图4是本发明测试源表与测试电路板工装的连接框图。
31.图5是本发明涉及的信息预处理模块电路电源输出基准及纹波、输出电压、交流信号、电位计电压等电参数测试原理图。
32.图中：测量端接口1，交流参数测量控制电路2，直流参数测量控制电路3，差分信号放大电路4，信号输入控制电路5，电源接口6，程控信号源7，噪声信号源8，程控电源9，程控矩阵开关模块10，程控数据采集器11，程控示波器12，测试主机13。
具体实施方式
33.下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
34.如图1-图4所示，本发明涉及的一种信息预处理模块电路测试系统，包括测试电路板工装、测试源表和测试主机13，待测信息预处理模块电路固定插装在所述测试电路板工装上，所述测试电路板工装电连接至待测信息预处理模块电路与测试源表，用于为待测信息预处理模块电路提供电连接接口和相应参数的测试电原理结构，通过切换测试电路板工装上的继电器，搭建相应参数的电路结构，实现相应的电参数测试。
35.所述测试源表电连接至测试电路板工装，用于进行电参数测试包括提供源入及信号数据采集；所述测试源表通过gpib通讯接口和通信线缆连接至测试主机13，用于实现自动测试，并将测试数据上传至测试主机13。
36.所述测试电路板工装包括pcb板，在pcb板上设有电源接口6、信号输入控制电路5、交流参数测量控制电路2、直流参数测量控制电路3、测量端接口1和测量信号输出端口。
37.所述信号输入控制电路5的输入端电连接测试源表的程控信号源，其输出端分别电连接待测信息预处理模块电路u4的二组信号输入端，用于通过信号输入控制电路5中的继电器控制程控信号源输出的可控直流或交流信号接入待测信息预处理模块的二组信号输入端。
38.所述信号输入控制电路5包括一个分压电路和二个继电器s4、s5，所述分压电路包括电阻r4、r5、r6、r17、r7，电阻r4、r5、r6、r17依次串联在信号输入端vin和接地端之间，电阻r7并联在电阻r4的两端并引出电压输出端vin-5，用于电连接信息预处理模块电路u4的19管脚；在电阻r6、r17之间以及电阻r5、r6之间分别引出电压输出端vin-1和vin-2。该分压电路的信号输入端vin与待测信息预处理模块电路u4的17管脚电连接，二个电压输出端vin-1和vin-2分别与继电器s4、s5的常闭触点一端电连接，继电器s4、s5的常闭触点另一端接地；继电器s4、s5的线圈通过电源接口6共接6v电源，继电器s4、s5的公共触点两端分别连接待测信息预处理模块电路u4的二组信号输入端gyh、gyl和gxh、gxl；继电器s4、s5的常开触点两端分别电连接噪声信号源的信号输出端；用于通过继电器的控制将程控信号源输出的相应信号或噪声信号源输出的噪声信号接入待测信息预处理模块电路u4。
39.所述交流参数测量控制电路2的输入端分别电连接待测信息预处理模块电路u4的三组信号输出端，其输出端分别通过设在测试电路板工装上的测量端接口1与测试源表的程控示波器电连接，用于测试待测信息预处理模块电路u4的交流参数。
40.所述交流参数测量控制电路2包括二个继电器s1、s2，其中继电器s1的一对常闭触点两端分别电连接待测信息预处理模块电路u4的第一信号输出端即7管脚和10v基准引脚，继电器s1的一对常开触点两端分别电连接待测信息预处理模块电路u4的5v基准引脚和第二信号输出端即5管脚，继电器s1的一对公共触点两端分别与设在测试电路板工装上的二个测量端接口j1和j2电连接；
41.继电器s2的一个常闭触点电连接待测信息预处理模块电路u4的-10v基准引脚，继电器s2的一个公共触点与设在测试电路板工装上的一个测量端接口j3电连接，继电器s2的一个常开触点与待测信息预处理模块电路u4的第三信号输出端即3管脚电连接。
42.所述直流参数测量控制电路3的输入端分别电连接待测信息预处理模块电路u4的三组信号输出端，其输出端通过设在测试电路板工装上的测量信号输出端口或者依次通过设在测试电路板工装上的差分信号放大电路4和测量信号输出端口与测试源表的程控数据采集器电连接，用于直接测量待测信息预处理模块电路u4的三组输出信号或者对待测信息
预处理模块电路u4的三组输出信号进行差分放大后传给程控数据采集器，进而测试待测信息预处理模块电路u4的直流参数。
43.所述直流参数测量控制电路3包括继电器s3、s6和s7，继电器s3的一对公共触点两端分别与待测信息预处理模块电路u4的第一组信号输出端即7、8管脚对应电连接，继电器s6的一对公共触点两端分别与待测信息预处理模块电路u4的第二组信号输出端5、6管脚对应电连接，继电器s7的一对公共触点两端分别与待测信息预处理模块电路u4的第三组信号输出端3、4管脚对应电连接；
44.继电器s3、s6和s7的一对常闭触点两端分别与设在测试电路板工装上的测量信号输出端口j4、j7和j13一一对应电连接，且继电器s3、s6和s7的一对常闭触点两端分别通过一个负载电阻r8、r9、r19、r20、r32和r33接地，用于在一定负载下对待测信息预处理模块电路u4输出的直流电压进行测试，确保输出的直流电压具有一定的带载能力。继电器s3、s6和s7的一对常开触点两端分别电连接所述差分信号放大电路4中的运放。
45.所述差分信号放大电路4包括三个运放u1、u2和u3，所述运放u1、u2和u3分别采用op07，每个运放的输出端与反相输入端之间分别连接有电阻r2、r15、r24，其二个电源输入端分别通过一个滤波电容接地，运放u1的二个输入端分别通过限流电阻r10、r1与所述继电器s3的一对常开触点两端对应电联接，运放u2的二个输入端分别通过限流电阻r11、r12与所述继电器s6的一对常开触点两端对应电联接，运放u3的二个输入端分别通过限流电阻r21、r22与所述继电器s7的一对常开触点两端对应电联接；三个运放u1、u2和u3的同相输入端分别通过一个电阻r13、r14和r23接地；
46.所述运放u1的输出端通过电阻r3与测量信号输出端口j5电连接并通过电容c1接地；运放u2、u3的输出端分别通过电阻r16和r25与测量信号输出端口j8电连接，并分别通过电容c2、c3接地；用于对待测信息预处理模块电路u4的三组输出信号分别进行差分放大后再传给所述程控示波器。
47.在测试电路板工装上还设有测量信号输出端口j18和j19，测量信号输出端口j18的二个针脚分别与测试待测信息预处理模块电路u4的12、13管脚电连接且分别通过电阻r28、r29接地，测量信号输出端口j19的二个针脚分别与测试待测信息预处理模块电路u4的14、15管脚电连接且分别通过电阻r30、r31接地，用于测量输出的电位计电压。
48.所述测试源表包括程控电源9、噪声信号源8、程控信号源7、程控矩阵开关模块10、程控示波器12和程控数据采集器11；所述程控电源9与设在所述pcb板上的多个电源接口6分别通过导线电连接，用于为测试电路板工装供电；所述程控信号源7的输出端与信号输入控制电路5中的分压电路的信号输入端vin电连接，用于输出可控信号至信号输入控制电路5；所述程控矩阵开关模块10的多个控制通道常开触点分别与测试电路板工装上的每个继电器电连接，用于控制各个继电器的动作，从而搭建相应参数的测试电路结构；
49.所述程控示波器12为四台，其中一台程控示波器的输入端与设在测试电路板工装上的测量端接口j1、j2和j3电连接，用于测试待测信息预处理模块电路u4的交流参数；其余三台程控示波器分别与设在测试电路板工装上的测量信号输出端口j4、j5、j7、j8和j13电连接，用于监测待测信息预处理模块电路u4的直流输出波形，检测是否有自激现象；
50.所述程控数据采集器11的输入端与设在测试电路板工装上的测量信号输出端口j4、j5、j7、j8、j13、j18和j19电连接，用于测试待测信息预处理模块电路u4的直流参数。
51.测试时，将测试电路板工装各个接口和端口与测试源表部分进行可靠电连接，将测试源表的各仪器仪表通电并预热30分钟后，打开测试主机13中的测试程序，输入相关器件的信息后开始进行测试，测试过程如下：
52.一、电源输出基准及纹波的测量：
53.测量输出基准及纹波参数所用到的测试仪器有程控电源、程控数据采集器、程控示波器，将待测信息预处理模块电路u4通过针脚插装在测试电路板工装上，并通过测试电路板工装与测试源表的各仪器仪表电联接；
54.通过测试主机13中的底层编写代码控制程控电源电压第一通道输出为+12v
±
20mv，第二通道输出为-12v
±
20mv，第三通道输出为+6v
±
15mv，通过电源接口6为信息预处理模块电路u4提供电源供电。按图5所示接好电路通过程控数据采集器11分别对待测信息预处理模块电路u4相应管脚之间的电压信号进行电源输出基准的测试，并将测试结果经通讯接口上传至测试主机进行数据记录。
55.保持电源供电，此时通过测试主机控制程控矩阵开关模块10切换继电器s1、s2，使程控示波器的相应端口电连接至信息预处理模块电路u4的相应信号输出端7、5、3管脚，通过程控示波器使用交流档测量信息预处理模块电路u4相应管脚之间的纹波信号，并将测试结果经通讯接口上传至测试主机进行数据记录。
56.二、输出电压测量：
57.测量输出电压参数所用到的测试仪器有程控电源、程控数据采集器、程控信号源，通过程控信号源分别输出所要求的直流电压，通过信号输入控制电路中的分压电路和继电器s4、s5分别加在信息预处理模块电路u4的28和27、26和25以及24和23管脚之间，然后用程控数据采集器分别通过测量信号输出端口j7、j13和j4测量待测信息预处理模块电路u4的3、4管脚和5、6管脚以及7、8管脚之间的电压，即为输出电压，并将测试结果经通讯接口上传至测试主机进行数据记录。
58.三、交流信号测量
59.测量交流信号参数所用到的测试仪器有程控信号源、程控电源、程控示波器、程控数据采集器。通过程控信号源输出峰值为1v、频率为300hz的正弦波交流信号，通过信号输入控制电路中的分压电路和继电器s4加在信息预处理模块电路u4的28和27、26和25之间，然后用程控数据采集器分别通过测量信号输出端口j7、j13测量待测信息预处理模块电路u4的3、4管脚和5、6管脚间的峰峰值电压，并记录。通过测试主机改变程控信号源施加峰峰值为2v、频率为300hz的正弦波信号，通过信号输入控制电路中的分压电路和继电器s5加在信息预处理模块电路u4的24和23管脚之间，然后用程控数据采集器分别通过测量信号输出端口j4测量待测信息预处理模块电路u4的7、8管脚之间之间的峰峰值电压并记录。这两次记录的峰值电压即为交流信号参数值，并将测试结果经通讯接口上传至测试主机进行数据记录。
60.四、电位计电压测量：
61.测量电位计电压所用到的测试仪器有程控电源、程控数据采集器、程控信号源。使用程控电源通过电源接口6将
±
12v和地分别接到待测信息预处理模块电路u4的20、21和22管脚上，通过程控信号源经分压电路的电压输出端vin-5在信息预处理模块电路u4的19、18管脚间加上5v直流电压，使用程控数据采集器通过测量信号输出端口j18测量信息预处理
模块电路u4的12、13管脚之间的电压并记录。
62.通过程控信号源在信息预处理模块电路u4的17、18管脚间加上10v直流电压，使用程控数据采集器通过测量信号输出端口j19测量信息预处理模块电路u4的14、15管脚之间的电压并记录。
63.五、噪声电压测量：
64.测量噪声电压所用到的测试仪器有程控电源、程控示波器和噪声信号源。通过测试主机控制程控矩阵开关模块切换继电器s4、s5、s3、s6和s7，使噪声信号源输出的噪声信号通过继电器s4、s5进入待测信息预处理模块电路u4的26、25管脚和24、23管脚，待测信息预处理模块电路u4的三组输出信号分别通过继电器s3、s6和s7进入运放u1、u2和u3进行差分放大，再送入程控示波器。
65.用程控示波器对地测试信息预处理模块电路u4的三组输出信号，将程控示波器档位调到50mv、400ms；接通电源后，保持静止，测试噪声的峰峰值，去掉噪声图形中的尖刺，记录峰峰值电压。记录的峰峰值电压即为噪声电压参数值，并将测试结果经通讯接口上传至测试主机进行数据记录。
66.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。