专利名称：数传多功能测试仪的制作方法
技术领域：
本发明属电子测量仪器，特别适用于远动和数字信息传输方面的综合性测试。
随着集成电路和微机的广泛应用，近年来电力系统的遥测、遥信、遥控、遥调(总称远动)技术得到了迅速发展。然而，该技术工作必须的一些测试仪器，如集成电路功能测试仪、误码率测试仪、电平表、调制解调器以及各种信号发生器等仍存在着体积大、成本高、功能单一、携带、使用不方便等方面的不足，直接影响着远动工作的质量与效率。
本发明的目的是为从事远动(或数字信息传输)的专业技术人员提供一种体积小、重量轻、功能完善、成本较低、携带、使用都极其方便的综合性多功能测试仪器。
本发明通过如下的技术方案达到了上述目的它由解调测频(单元1)、时钟脉冲(单元2)、振荡调制(单元3)、计数显示(单元4)、开关转换(单元5)、电平测量(单元6)、按位显示(单元7)、移位寄存(单元8)、存贮器(单元9)、整流稳压(单元10)等十个单元(或模块)及机箱、面板组成(见
图1)。由上述十个单元组成的数传多功能测试仪由开关转换单元将各单元进行不同的组合。可实现不同的测试功能，其单元组合形式及测试功能分别如下1、(5)+(7)+(2)构成通用数字IC片功能测试仪2、(5)+(8)+(2)+(4)构成误码率测试仪3、(5)+(2)+(4)构成计数式频率计测方波频率4、(5)+(2)+(4)+(1)可测正弦波频率
5、(5)+(3)+(2)+(1)+(4)构成正弦波或方波信号发生器，有频率显示，加(10)单元还可监测输出电平，加(5)单元，可输出16-24位并行码6、(5)+(2)+(4)+(7)+(8)+(9)构成可编辑存储、发送或接收串行数码的测试仪，加(3)可远程发送，加(1)可解调接收单元(10)可作简易电平表。
单元(11)有可调直流稳压输出。
下面结合附图对本数传多功能测试仪及各部分结构、功能分别详细叙述一 解调测频单元(见图3)该单元由两片四运放集成电路和少量阻容元件构成。其中，Y1电路接成文氏桥电路，作带通滤波器;Y2电路为过零检测和限幅电路;Y3是单稳态电路;Y4电路接成正弦波-方波转换电路，为计数测频作前级处理;Y5、Y6构成1000HZ低通滤波器;Y7为比较器，输出解调数据。本实施例中，四运放集成电路选用TL084。
二、振荡、调制单元(见图4)本单元主要由一片四运放和一片双向四传输门构成，其中，Y3、Y4电路构成正交振荡器，Y1、Y2组成推挽放大器，四传输门连接于振荡器和放大器之间。本实施例中四运放选用TL084，四传输门选用CD4066。
三、时钟脉冲单元(见图5)本单元由位锁相同步脉冲电路和秒脉冲电路组成。其中，秒脉冲电路由二进制计数器、双J-K触发器、双十进制计数器和fo＝307.2KC的晶体振荡器构成。由晶振输出的振荡脉冲经二进制计数器逐级二分频，末级输出频率为300HZ的脉冲，再经双J-K触发器3分频和双十进制计数器100分频搭成300分频电路，最后由双十进制计数器输出秒脉冲，接机壳面板T17接线端子。本实施例中二进制计数器选用CD4040，J-K触发器选用CD4027，双十进制计数器选用CD4518。
四、计数显示单元(见图6)本单元由4片二-十进计数器，四片BCD码译码器，四个数码管，一片双单稳构成，十进计数器的一个CP端接地，另一个CP端和R端以及BCD码译码器的LE端分别与功能切换开关5K的a、b、c端对应相连。开关5K是3×3开关，5Kb与十进制计数器之间有一8V稳压管，5Ka经过10K电阻与单稳触发器Q端相连。5KC通过按键AN与单稳触发器Q端相连，5K的三位分别对测频，累计数和误码率测试，起切换作用。本实施例中，二十进制计数器选用CD4518，BCD码译码器选用CD4511，双单稳选用CD4098，单稳Q与译码器LE线起锁存作用，Q与计数器R端连线起清零作用。测频率时，CD4511的锁存、LE、CD4518的复零，R脉冲均由CD4098将秒脉冲分解取得。而在测量计数和误码率时，由功能开关5K使其复零端不复零和开放锁存。
五、开关转换单元(见图8)本单元由两组拨动开关或钮子开关1Kn、2Kn、面板接线端子Tn、各单元内部连线端tn及一个32线的印制板插座改制的16路开关3Kn构成。本单元是数传多功能测试仪能具有多功能的关键。各具有独立功能的单元经本单元各开关的转换，可组合成具有完整测试功能的不同仪器。
本实施例中，第一组开关1Kn选用1×2拨动开关，共16位，用来送出高或低电平(上拨为高，下拨为低)。第二组开关2Kn为2×2拨动开关，下拨使1Kn联到各IC片插座的对应脚和面板接线端子Tn上;上拨则一面使IC片的对应脚与按位显示单元的对应线接通，一面使面板接线端子Tn与某单元电路的输出端或输入线接通。2Kn与1Kn对应，共为16位，其使用方式有三种一、全下拨，则T1-16可输出16位并行数码。
二、部分上拨，部分下拨，在数字IC片功能测试时用。
三、在作其它各项测试时，最好全部上拨，以便有关测试的各单元能经过接线柱Tn与外部连线或各单元相互联接。
图中，12K是一个1×2电源切换开关，上拨是10V，用于检测CMOS集成电路片子，下拨为5V，用于对TTL集成电路的检测。
六、按位显示单元(见图7)本单元由晶体管及发光二极管LED组成。晶体管为LED的驱动电路，其路数与开关转换单元的开关路数相对应，每一位LED可显示一路电平。高电平亮，低电平熄。
本单元中的3Kn是对应于显示路数(16位)的双面金属插片(印制板插座)开关，在检测数字IC片功能时，3K1-16全部断开，当2Kn上拨时，IC片的第n脚就接到第n位显示单元，可判定其输出电平是高还是低，而用于其它功能测试时，3K1-16与开关转换单元全部接通，16个显示单元依次显示移位寄存单元中D触发器中3K1-16的电位，此时IC片插座上不应再有任何IC片。
七、移位寄存单元(见图9)本单元由三片双4位移位寄存器和三片6D触发器、一个6×3的功能切换开关4K，与四片4异或门加两片8输入端或非门组成的符合电路构成。本实施例中，双4位移位寄存器采用CD4015，6D触发器采用CD40174，4异或门采用CD4030，8输入或非门采用CD4078。
当开关4K在位置1时，由三片CD4015组成一个24位的移位寄存器，供编辑、存储或接收串行码用，当4K拨到2(或3)位置时，上述移位寄存器被分割成两个9位(或3位)的移位寄存器，加上由开关的3位置引入的异或门，就构成了两个511码或7位码形成电路，一个供发送，一个供接收比较，检查是否为误码。在误码率测试时，开关转换单元中的切换开关1K1-8应全部下拨，这样，由CD4030和CD4078组成的符合电路就成为一个检零电路，即只要A-H全为零，CD4078就出1，以防止511码或7位码形成电路停摆(发全“0”码)而在接收串行码时，该符合电路又有了新的用途，即用1K1-16排出所收串行码中，已知的一个字节(16位，如EB90)，当移位寄存器的A-P位与这一字节全部符合时，两个CD4078均出1，与门即出1，称符合脉冲。因此，脉冲启动存储器开始连续走点，逐位存入所收串行码。
本单元不仅兼任几个主要用途，其所用接收误码形成电路比公知的任何误码率测试仪的电路结构都简练。
八、存储单元(见图10)本单元由一片16选一传输门构成的并一串变换电路、一片4K×1随机存储器，1/2片BCD码计数器和一片二进制计数器构成的地址码形成电路，两片6同相器构成。
发送串行码(4K位以内)前，将面板上6K、7K、8K、9K等开关置于编辑、连点和存入位置。由1K1-16开关按发码顺序每次排出一字节(16位)，按AN开关一次，脉冲控制单元就发出连续15个步脉冲驱使CD4067将1K1-16排出的并行码变换为串行码，逐位存入随机存储器中。存入后需连续发送时，将设置在面板上的开关6K、7K、8K、9K等开关置于发送、连点和读出位置即可。
九、电平测量单元(见图11)本单元是一个测量音频交流电夺的简易电平表，由一片四运放集成电路及外围电路构成。其中Y1是反相交流放大器，其放大倍数较小且可调，用作输出校正;Y2、Y3接成精密全波整流器;Y4接成同相跟随器，其输出可用普通万用表的直流电压挡读出。使用前在各种音频电平下用较标准的电平表和直流电压表同时测出读数，制出贝奈与直流电压的对照表以便于以后使用。本实施例中，四运放选用TL084。
十、整流稳压单元(见图12)本单元除为整机各电路提供直流工作电源外，还附加了一组可调直流稳压电源，用两组电压的串联可得到0-24V、0.5A以下的单极性电压或±10V。±5V的双极性电压输出。
十一、面板部分(见图2)图中自上而下，第一排是19个接线柱T0-18，其内容及接线如下T0 10V电压输出，接单元10的10V。
T1 调制器控制输入端，经2K1接振荡调制单元的t1。
T2 误码输出端，经2K2接移位寄存单元的t2。
T3 串行数据发送，经2K3接存贮器单元的t3。
T4 串行数据接收，经2K4接存贮器单元的t4。
T5 调制器数据输入，经2K5接振荡调制单元的t5。
T6、T7 调制器通道输出，经2K6、2K7接振荡调制单元的t6、t7。
T8、T9 解调器通道输入。经2K8、2K9接解调测频单元的t8、t9。
T10 解调数据输出，经2K10接解调测频单元的t1。
T11 锁相输入，经2K11接时钟脉冲单元的t11。
T12 同步时钟输出，经2K12接时钟脉冲单元的t12。
T13 测频方波输出，经2K13接解调测频单元的t13。
T14 测频计数输入，经2K14接计数显示单元的t14。
T15 符合脉冲输出，经2K15接移位寄存单元的t15。
T16 门控输入，经2K16供外接测脉冲宽度。
T17 秒脉冲输出，直接接至时钟脉冲单元的T17。
T18 OV，直接接于整流稳压单元OV端，并作输出、输入信号的公共地。
第二排是16个红色发光二极管，其一端共接+5V，另一端分别接按位显示单元的16个晶体管的集电极。右边W1是4.7K电位器，用于调节整流稳压单元中0-12V电压输出。
第三排依次是4个1×2拨动开关6K、7K、8K、9K、4个可调电阻W2-5，1×6拨动开关10K和两个1×2钮子开关11K、12K。6-9K全是存储器控制开关，接在存储器单元电路内，其用途如下6K 控制存入数的来源，上拨是存外来数据，下拨是存入自编数据(由1K2开关排码，经并一串变换来)。
7K 控制读出数的去向，上拨发送出去，下拨为自退后四路读内存。
8K 控制存储器地址。上拨是连续行进，下拨是间断行进，每按一次AN键走16位。
9K 控制存储器工作状态，上拨是存入，下拨读出。
W2-5的用途和接线是W2 调节调制器的输出幅度;
W3 调节调制器的输入高电平“1”时的调制频率;
W4 调节调制器输入低电平“0”时的调制频率;
上述三个电位器均接于振荡调制单元内W5 调节解调器鉴频中1S频率“fo”，接于测频解调单元内。
10K 是速率选择开关，共6挡，接于时钟脉冲单元内。
11K 是CMOS和TTL电平选择开关，上拨将电源10V接到12K，下拨将电源5V接到12K。
12K 是IC片插座的电源(VDD或Vcc)开关，上拨使IC片插座的VDD或Vcc与11K接通，下拨为断。
第四排依次是6×3开关4K，16个2×2开关2K1-16和6×3开关5K。
第五排(即最下面一排)是16个1×2的拨动开关1K1-16，其右边有AN按钮，该按钮包含一个常闭接点和一个常开接点。常闭接点接于计数显示单元内，起累计和误码率复零作用。常开接点接在存储器单元内，用以使存储器地址为“间断”行进时走点用(按一下走15步，存入或读出16位数)。
面板右边有4个数码管，8个绿色发光二极管(用于显示存储器256个地址用，接存储器的L1-18)、14、16、18，24脚IC片插座以及7个用于测试16脚以上IC片的辅助测试二芯塞孔。
机箱右测有一3Kn接插座，测IC片功能时，需将双面金属插片插入3Kn插座，才能将插座与显示电路接通。通过观察显示器件来了解IC片是否正常工作。
由于构成本发明的每个单元的电路都尽可能做到了优化，使其结构简单，大-小两块印制电路板，体积小(325×165×60mm3)，重量轻(连外提箱总重量不超过3.5公斤，可靠性高，又由于开关转换电路可进行多种测试功能的切换，使本发明的数传多功能测试仪具有功能齐全，一机多用，携带方便的突出优点，因此，本发明的问世将对远动工作的发展产生积极的作用，必将受到广大从事远动工作的技术人员的极大欢迎。
权利要求
1.一种数传多功能测试仪，其特征在于它由解调测频(单元1)、时钟脉冲(单元2)、振荡调制(单元3)、计数显示(单元4)、开关转换(单元5)、电平测量(单元6)、按位显示(单元7)、移位寄存(单元8)、存贮器(单元9)、整流、稳压(单元10)等十个单元(或模块)及机箱和面板组成，各单元的输入端和输出端分别与面板上对应的功能切换开关或接线端子相连，通过开关的转换可以连接成不同测试功能的组合电路，面板上有输入输出接线端子、数码管，发光二极管、电位器、拨动开关、切换开关和集成电路测试插座。
2.如权利要求1所述的数传多功能测试仪，其特征是解调测频单元由两片四运放集成电路和少量阻容元件组成，其中，Y1电路接成文氏桥电路作带通滤波器，Y2部分接成过零检测和限幅电路，Y3接成单稳态电路，Y4与外围100K、10K、6.8K三个电阻共同构成正弦波-方波转换电路。
3.如权利要求1所述的数传多功能测试仪，其特征是振荡，解调单元由一片四运放集成电路和一片四传输门组成，其中，Y3、Y4组成正交振荡器、二者之间有两个100K电位器和一个传输门，Y1、Y2构成推挽放大器，放大器和振荡器之间连接了一个10K电位器和一个传输门。
4.如权利要求1所述的数传多功能测试仪，其特征是时钟脉冲单元包含了秒脉冲和位锁相同步时钟脉冲两部分，其中，秒脉冲电路由晶振、一片二进制计数器，一片J-K触发器和一片双十进制计数器组成分频器，由双十进制计数器输出秒脉冲。
5.如权利要求1所述的数传多功能测试仪，其特征是计数显示单元由四片十进计数器、四片BCD码译码器、四个数码管、一片双单稳和一个3×3的功能切换开关5K构成，其中，十进计数器的R端共用线通过一10KΩ电阻与双单稳电路的Q端相连，BCD译码器的LE共用线与双单稳的Q端相连，5Kb到十进制计数器支路上有一5.1K电阻器和一8V稳压管，R共用线与5KC之间有一AN按键。
6.如权利要求1所述的数传多功能测试仪，其特征是开关转换单元由两组2×2拨动开关1Kn、2Kn，双面金属插片开关3Kn和电平转换开关12K组成，1Kn为1×2开关，一端接地，另一端与高电平连接，刀与2Kn的一端相连;2Kn是2×2开关，一刀与接线端子Tn相连，另一刀与IC插座Cn脚相连，一端与1Kn相连，另一端分别接仪器内部单元连结tn和显示驱动电路，3Kn开关在测IC时全断开，而在其它测试时全连通，只有全通、全断两种状态，12K为1×2开关，分别接10V和5V直流电源。
7.如权利要求1所述的数传多功能测试仪。其特征是移位寄存单元由三片双4位移位寄存器，、三片6D触发器、一个六刀三位的功能切换开关4K与四片4异或门加二片8输入端或非门组成的符合电路构成，当开关4K在位置1时组成一个24位的移位寄存器，在位置2(或3)时，上述24位移位寄存器被分割成两个9位(或3位)的移位寄存器，此时电路接入异或门，构成两个511码(或7位码)形成电路。
8.如权利要求1所述的数传多功能测试仪，其特征是存储器单元包括一片16选一传输门，一片4K×1随机存储器、1/2片BCD计数器和一片二进制计数器构成的地址码形成电路和两片六同相器构成的电平变换电路。
9.如权利要求1所述的数传多功能测试仪，其特征是电平测量单元由一片四运放集成电路及外围电路构成，其中、Y1构成反相交流放大器，其输入与输出之间有一电位器，Y3、Y4接成精密全波整流器，Y2接成同相跟随器。
全文摘要
本发明涉及一种适用于远动工作(遥测、遥信、遥控、遥调)的数传多功能测试仪，由解调测频、时钟脉冲、振荡调制、计数显示、开关转换、电平测量、按位显示、移位寄存、存贮器、整流稳压等十个单元及机箱、面板组成，该仪器通过开关转换单元的功能切换和不同组合、使整机同时具有多种测试功能，该机电路简洁、体积小、成本低、携带、使用极为方便。
文档编号G08C25/00GK1056942SQ90105828
公开日1991年12月11日 申请日期1990年5月31日 优先权日1990年5月31日
发明者刘英宇 申请人:刘英宇