一种适用于多种规格晶振的测试基板的制作方法

本发明属于晶振检测技术领域，特别是涉及一种适用于多种规格晶振的测试基板。

背景技术

晶振是晶体振荡器的简称，是指从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片)，在封装内部添加ic组成振荡电路的晶体元件，该产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。因此，不同的晶振通常具有不同的规格，包括体积尺寸规格、供电电压规格等。

当对不同供电类型的晶振加电测试时，需要将该晶振插接在一个对应的测试插板上，每一种供电类型的测试插板可以插接多种不同规格尺寸的晶振，但是当有多种供电类型的测试插板时，则需要一个公共的测试基板，以此提供一个统一的供电平台。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种对多种供电类型的测试插板进行适用的测试基板，解决这些测试插板共用同一个供电平台的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是提供一种适用于多种规格晶振的测试基板，包括设置在所述测试基板正面的用于接入外部直流电压的供电插座，输出待测晶振的源信号的输出插座，与测试插板的测试插针对应电连接的测试插座，以及设置在所述测试基板背面的测试电路；所述测试电路包括电源滤波模块，外部直流电压经过所述电源滤波模块后输出两路，其中第一路直通作为高电压通道，第二路经过串接的开关电源模块和lc储能电路作为低电压通道；所述测试插座包括具有双排12插孔的第一测试插座、双排10插孔的第二测试插座和双排4插孔的第三测试插座，所述测试插板对应包括双排12插针的第一测试插针组、双排10插孔的第二测试插针组和双排4插针的第三测试插针组；所述第一测试插座包括高电压输入端，与所述高电压通道的输出端电连接；低电压输入端，与所述低电压通道的输出端电连接；电压公共端，与连接线性电源模块的输入端电连接；通过所述测试插板上对应的第一测试插针组将所述高电压输入端与所述电压公共端电连接，或者将所述低电压输入端与所述电压公共端电连接；所述线性电源模块对输入的电压进行线性分压得到插接在所述测试插板上的待测晶振的供电电压。

在本发明适用于多种规格晶振的测试基板的另一实施例中，所述外部直流电压为15v，所述电源滤波模块包括电源滤波芯片bnx025h01l，所述电源滤波芯片的输出端为经过稳压滤波的直流电压15v，所述电源滤波芯片的电源输入端通过电源开关与所述外部直流电压的正极相连，在所述外部直流电压两端还设置有防反接二极管，在所述电源输入端和输入接地端之间还串接有发光二极管和限流电阻，当所述电源开关闭合后，所述发光二极管点亮，表示所述外部直流电压已经接入，所述电源滤波芯片的输出端向后一级输出经过稳压滤波的直流电压，三个输出接地端共地。

在本发明适用于多种规格晶振的测试基板的另一实施例中，所述第三测试插座的4个插孔包括开关电源控制端和对应的接地端，低压选择端和对应的接地端，通过所述测试插板上对应的第三测试插针组将所述开关电源控制端悬空或接地，将所述低压选择端悬空或接地；所述开关电源模块包括开关电源芯片tps54327，所述开关电源芯片的vin端与所述电源滤波芯片bnx025h01l的输出端电连接，en端一方面连接所述开关电源控制端，另一方面还通过第一使能电阻与所述vin端电连接，当开关电源控制端悬空时，所述en端通过所述第一使能电阻得到使能信号而使得所述开关电源芯片tps54327工作，当开关电源控制端与对应的接地端电连接时，则所述开关电源芯片tps54327不工作；所述开关电源芯片tps54327的vbst端通过电容与sw端电连接，所述sw端串接第一输出电感，所述第一输出电感的另一端输出开关电源输出电压；所述开关电源输出电压再进一步受到分压rc网络调控，所述分压rc网络包括连接所述开关电源输出电压的第一分压电阻，所述第一分压电阻的另一端连接所述开关电源芯片tps54327的vfb端，在所述第一分压电阻的两端还并联有第一分压电容，所述vfb端还通过依次串接的第二分压电阻、第三分压电阻和第四分压电阻而接地，在所述第三分压电阻和第四分压电阻之间还与所述低压选择端电连接，并且在所述电源滤波芯片bnx025h01l输出电压为15v时，当所述低压选择端接地时，所述开关电源输出电压为6.6v，当所述低压选择端悬空时，所述开关电源输出电压为4.8v。

在本发明适用于多种规格晶振的测试基板的另一实施例中，所述第一输出电感输出的所述开关电源输出电压输入到所述lc储能电路，所述lc储能电路包括4个并联的无极性电容以及与所述第一输出电感电连接的储能电感，所述无极性电容的一端均与所述第一输出电感和储能电感电连接，所述无极性电容的另一端均接地，所述储能电感的两端分别与2个极性电容的正极电连接，所述极性电容的负极均接地。

在本发明适用于多种规格晶振的测试基板的另一实施例中，所述第二测试插座包括线性电源使能端和对应的接地端，第一分压控制端和对应的接地端，第二分压控制端和对应的接地端，通过所述测试插板对应的第二测试插针组将所述线性电源使能端悬空或接地，将所述第一分压控制端悬空或接地，将所述第二分压控制端悬空或接地；所述线性电源模块包括线性电源芯片lm1085，所述线性电源芯片的in端与所述第一测试插座的所述电压公共端电连接，adj端连接一个三极管的集电极，所述三极管的发射极接地，基极连接第一使能电阻，第一使能电阻的另一端连接第二使能电阻，第二使能电阻的另一端也与所述第一测试插座的所述电压公共端电连接，在所述第一使能电阻和第二使能电阻之间与所述线性电源使能端电连接；当所述线性电源使能端悬空时，所述三极管导通，所述芯片lm1085的adj端接地，对应的out端为参考电压输出；当所述线性电源使能端接地时，所述三极管截止，所述芯片lm1085的adj端不接地，对应的out端输出可控电阻网络的分压值；所述可控电阻网络包括所述adj端与所述out端之间第一线性分压电阻，以及所述adj端与所述接地端之间串联有第二线性分压电阻、第三线性分压电阻、第四线性分压电阻、第五线性分压电阻、第六线性分压电阻，并且在所述第三线性分压电阻和第四线性分压电阻之间与所述第一分压控制端电连接，在所述第五线性分压电阻和第六线性分压电阻之间与所述第二分压控制端电连接；当所述线性电源芯片的in端接入15v时，所述第一分压控制端和第二分压控制端均悬空，所述out端输出12v电压；当所述线性电源芯片的in端接入6.6v时，所述第一分压控制端悬空，第二分压控制端接地，所述out端输出5v电压；当所述线性电源芯片的in端接入4.8v时，所述第一分压控制端接地，第二分压控制端悬空，所述out端输出3.3v电压。

在本发明适用于多种规格晶振的测试基板的另一实施例中，所述第二测试插座包括源信号接入端和对应的接地端，通过所述测试插板对应的第二测试插针组将所述源信号接入端与插接在所述测试插板上的待测晶振的信号输出引脚电连接或者接地；所述供电测试电路还包括对待测晶振输出的源信号进行缓冲的缓冲输出模块，所述缓冲输出模块包括芯片buf602id和稳压芯片78l10，所述稳压78l10的输入端与所述电源滤波芯片bnx025h01l的输出端电连接，所述稳压78l10的输出端向所述芯片buf602id的电源端输入10v直流电压，所述芯片buf602id的负电源端接地，所述源信号接入端通过隔直流电容接入待测晶振的信号输出引脚，而信号输出端则通过串接的电阻和电容输出经过缓冲处理的晶振输出信号。

在本发明适用于多种规格晶振的测试基板的另一实施例中，所述第二测试插座还包括与所述线性电源芯片lm1085的out端电连接且为待测晶振供电的晶振电压端，通过所述测试插板上对应的第二测试插针组将所述晶振电压端与待测晶振的供电端电连接；所述第一测试插座还包括12v电压端、5v电压端和3.3v电压端，且这三个电压端均分别通过串接的电压指示发光二极管和限流电阻而接地，通过所述测试插板上对应的第一测试插针组将所述12v电压端、5v电压端或3.3v电压端与所述晶振电压端电连接，则对应的电压指示发光二极管点亮。

本发明的有益效果是：本发明公开了一种适用于多种规格晶振的测试基板，包括供电插座，输出待测晶振的源信号的输出插座，与测试插板的测试插针对应电连接的测试插座，以及设置在所述测试基板背面的测试电路。其中测试插座分别与测试基板的三个测试插针组相对应，这些测试插座中的多个接线端与测试电路的中多个模块的输入输出端及控制端电连接，通过与测试插板上的测试插针组对应连接能够改变测试电路中这些接线端的连接控制关系，从而能够适应不同供电类型的测试插板。该测试基板为多种供电类型的测试插板提供一个统一的供电平台，便于多种规格晶振加电测试。

附图说明

图1是本发明适用于多种规格晶振的测试基板一实施例的正面组成示意图；

图2是图1所示实施例的背面组成示意图；

图3是本发明适用于多种规格晶振的测试基板一实施例的第一测试插座接线端示意图；

图4是本发明适用于多种规格晶振的测试基板一实施例的电源滤波模块电路组成示意图；

图5是本发明适用于多种规格晶振的测试基板一实施例的第三测试插座接线端示意图；

图6是本发明适用于多种规格晶振的测试基板一实施例的开关电源模块和lc储能电路组成示意图；

图7是本发明适用于多种规格晶振的测试基板一实施例的第二测试插座接线端示意图；

图8是本发明适用于多种规格晶振的测试基板一实施例的线性电源模块电路组成示意图；

图9是本发明适用于多种规格晶振的测试基板一实施例的缓冲输出模块电路组成示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。

下面结合附图，对本发明的各实施例进行详细说明。图1和图2是本发明适用于多种规格晶振的测试基板一实施例的组成示意图。如图1所示，该测试基板包括设置在所述测试基板1正面的用于接入外部直流电压的供电插座11，输出待测晶振的源信号的输出插座12，与测试插板的测试插针对应电连接的测试插座13，以及设置在所述测试基板背面的测试电路。图1还显示了电压指示发光二极管20。如图2所示，所述测试电路包括电源滤波模块14，外部直流电压通过所述供电插座11后经过电源开关18输入到所述电源滤波模块14后输出两路，其中第一路直通作为高电压通道，第二路经过串接的开关电源模块15和lc储能电路16作为低电压通道，以及线性电源模块17，该线性电源模块17的输入端通过下述的第一测试插座131来选择高电压通道的输出端或者低电压通道的输出端。另外，图1中还显示一个圆形开孔21，该圆形开孔21用于盛放圆柱型的盖帽，该盖帽用于盖住正在测试的晶振，保证晶振在测试时不受外界环境干扰，例如有防止风吹等。

进一步的，如图1所示，所述测试插座13包括具有双排12插孔的第一测试插座131、双排10插孔的第二测试插座132和双排4插孔的第三测试插座133，所述测试插板对应包括双排12插针的第一测试插针组、双排10插孔的第二测试插针组和双排4插针的第三测试插针组。

进一步的，结合图2和图3所示，所述第一测试插座131包括高电压输入端1311(包括两个并排的插孔)，与所述高电压通道的输出端电连接；低电压输入端1312(包括两个并排的插孔)，与所述低电压通道的输出端电连接；电压公共端1313(包括两个并排的插孔)，与连接线性电源模块的输入端电连接。由图3可见，由于电压公共端1313介于高电压输入端1311和低电压输入端1312之间，这样也便于电压公共端1313与这连个输入端进行选择，例如通过跳线帽进行选择。优选的，还可以通过所述测试插板上对应的第一测试插针组将所述高电压输入端与所述电压公共端电连接，或者将所述低电压输入端与所述电压公共端电连接；所述线性电源模块对输入的电压进行线性分压得到插接在所述测试插板上的待测晶振的供电电压。

可以看出，通过本发明实施例，在测试基板上提供了公共的测试电路，而通过测试插座可以对测试电路输出的电压接到测试插座的不同端子，然后再根据该测试插座对应的测试插板上的插针组的连接关系不同而决定了这些测试插座上的对应连接关系，这样可以仅通过更改测试插板上的插针的电气连接关系来实现不同的电源供电。

进一步的，所述外部直流电压为15v，如图4所示，所述电源滤波模块包括电源滤波芯片bnx025h01l，所述电源滤波芯片的输出端为经过稳压滤波的直流电压15v，该芯片101的电源输入端b通过电源开关sw1(即图1对应的电源开关18)与外部直流电压的正极相连，在外部直流电压两端还设置有11d1防反接二极管，防止外部直流电压的电压极性反接。在电源输入端b和输入接地端psg之间还串接有发光二极管11d2和限流电阻11r1，当sw1闭合后，发光二极管11d2点亮，表示外部电压已经接入。经过该模块滤波后的输出端cb向后一级输出经过稳压滤波的直流电压。三个输出接地端cg共地。

如图5所示，所述第三测试插座的4个插孔包括开关电源控制端1331和对应的接地端1333，低压选择端1332和对应的接地端1333，通过所述测试插板上对应的第三测试插针组将所述开关电源控制端1331悬空或接地，将所述低压选择端1332悬空或接地。

优选的，开关电源模块包括芯片tps54327。如图6所示，该芯片102的vin端与图4所示的hv端电连接，该端还通过极性电容12e1和无极性电容12c1接地，ss端通过电容12c2接地，vregs通过电容12c3接地，cg端直接接地，vbst端通过电容12c4与sw端电连接，sw端串接第一输出电感12l1，所述第一输出电感12l1的另一端输出开关电源输出电压，该开关电源输出电压即为该开关电源模块12的输出电压，可以看出该开关电源输出电压还受到分压rc网络，即第四分压电阻12r2至第一分压电阻12r5和第一分压电容12c5组成的rc网络的调控。

另外，该芯片12的en端一方面直接接开关电源控制端swen，另一方面还通过第一使能电阻12r1与vin端电连接。当开关电源控制端swen悬空时，en端通过第一使能电阻12r1可以得到使能信号而工作，当开关电源控制端swen接地时，则该芯片12将不再工作。

进一步的，所述分压rc网络包括连接所述开关电源输出电压的第一分压电阻12r5，所述第一分压电阻12r5的另一端连接所述开关电源芯片tps54327的vfb端，在所述第一分压电阻12r5的两端还并联有第一分压电容12c5，所述vfb端还通过依次串接的第二分压电阻12r4、第三分压电阻12r3和第四分压电阻12r2而接地，在所述第三分压电阻12r3和第四分压电阻12r2之间还接有低压选择端swvig，并且在所述电源滤波芯片bnx025h01l输出电压为15v时，当所述低压选择端swvig接地时，所述开关电源输出电压为6.6v，该开关电源输出电压的计算方法是：vout＝0.765×(1+12r5/(12r3+12r4))。当所述低压选择端swvig悬空时，所述开关电源输出电压为4.8v。并且，该开关电源输出电压的计算方法是：vout＝0.765×(1+12r5/(12r2+12r3+12r4))。

优选的，分压电阻12r5＝143kω，12r4＝18kω，12r3＝510ω，12r2＝8.2kω。显然，当swvig接地时，vout＝0.765×(1+143/(18+0.51))＝6.675v，近似上述6.6v并在误差之内；当swvig悬空时，vout＝0.765×(1+143/(18+0.51+8.2))＝4.86v,近似上述4.8v并在误差之内。

因此，可以看出该开关电源模块作为低压通道，一方面可以通过开关电源控制端swen来控制该模块是否有电压输出，另一方面可以通过低压选择端swvig来控制该模块具体的输出电压值，这样有利于后一级线性电源模块能够有针对性的选择适合的供电电压给不同规格的晶振，另一方面具有节省能耗、减少供电损耗和发热等问题。

进一步的，图6中所述第一输出电感12l1输出的所述开关电源输出电压输入到所述lc储能电路，所述lc储能电路包括4个并联的无极性电容13c1至13c4，以及与所述第一输出电感12l1电连接的储能电感13l1，所述无极性电容13c1至13c4的一端均与所述第一输出电感12l1和储能电感13l1电连接，所述无极性电容13c1至13c4的另一端均接地，所述储能电感13l1的两端分别与2个极性电容13e1、13e2的正极电连接，所述极性电容13e1、13e2的负极均接地。该lc储能电路对应图1中的储能电路13，主要是对开关电源模块12输出的供电信号进行存储，保证后一级供电电压的稳定和不至于出现断电后供电突然中断，对后一级电路进行供电保护。

在开关电源芯片tps54327之后通过该lc储能电路可以有效调整输出电压，主要是通过开关电源芯片tps54327中快速通断的开关管来调节输出的通断比例(占空比)来控制输出直流电压的平均值，例如当开关电源芯片tps54327中的开关管导通后，向第一输出电感电感12l1和储能电感13l1向后一级负载供电，并同时对储能电感13l1充电，该储能电感13l1相当于恒流源，起到快速传递能量作用，极性电容13e2相当于恒压源，在电路中起到滤波作用，而当开关电源芯片tps54327中的开关管关断后，储能电感13l1存储的能量通过极性电容13e1形成回路，对后一级负载继续供电，从而保证了负载获得连续的电流。

进一步的，如图7所示，所述第二测试插座包括线性电源使能端1321和对应的接地端1324，第一分压控制端1322和对应的接地端1324，第二分压控制端1323和对应的接地端1324，通过所述测试插板对应的第三测试插针组将所述线性电源使能端1321悬空或接地，将所述第一分压控制端1321悬空或接地，将所述第二分压控制端1321悬空或接地。

优选的，线性电源包括芯片lm1085。如图8所示，所述线性电源芯片的in端与图3中的第一测试插座的电压公共端1313电连接，此处表示为mv端。mv端是一个输入端，当该端与图1中的高电压输入端电连接后mv端接图4所示的hv端输出的高电压，例如15v；当mv端与图1中的低电压输入端电连接后，mv端接图6所示的lv端输出的低电压，例如6.6v或4.8v。

adj端连接一个三极管15q1的集电极，所述三极管15q1的发射极接地，基极连接第一使能电阻15r2，第一使能电阻15r2的另一端连接第二使能电阻15r1，第二使能电阻15r1的另一端也与第一测试插座的公共输出端mv端电连接，在所述第一使能电阻和第二使能电阻之间连接有线性电源使能端lven端。

当所述线性电源使能端lven悬空时，所述三极管15q1导通，所述芯片lm1085的adj端接地，对应的out端为参考电压输出；当所述线性电源使能端lven接地时，所述三极管15q1截止，所述芯片lm1085的adj端不接地，对应的out端输出可控电阻网络的分压值。

所述可控电阻网络包括所述adj端与所述out端之间第一线性分压电阻15r3，以及所述adj端与所述接地端之间串联有第二线性分压电阻15r4、第三线性分压电阻15r5、第四线性分压电阻15r6、第五线性分压电阻15r7、第六线性分压电阻15r8，并且在所述第三线性分压电阻15r5和第四线性分压电阻15r6之间设置有第一分压控制端lvo3，在所述第五线性分压电阻15r7和第六线性分压电阻15r8之间设置有第二分压控制端lvo5；

当所述线性电源芯片的in端接入15v时，所述第一分压控制端lvo3和第二分压控制端lvo5均悬空，所述out端输出12v电压，计算out端输出电压的方法是：vlout＝1.25×(1+(15r4+15r5+15r6+15r7+15r8)/15r3)；当所述线性电源芯片的in端接入6.6v时，所述第一分压控制端lvo3悬空，第二分压控制端lvo5接地，所述out端输出5v电压，计算out端输出电压的方法是：vlout＝1.25×(1+(15r4+15r5+15r6+15r7)/15r3)；当所述线性电源芯片的in端接入4.8v时，所述第一分压控制端lvo3接地，第二分压控制端lvo5悬空，所述out端输出3.3v电压，计算out端输出电压的方法是：vlout＝1.25×(1+(15r4+15r5)/15r3)。这里需要说明的是，out端的输出电压的计算方法与输入电压好像没有直接关系，实际上作为线性电源芯片其主要就是对输入电压通过电阻分压而得到输出电压，如果输出电压相对于输入电压的分压比较小时，则会有较大的损耗，例如3.3v相对于输入15v的分压比明显小于3.3v相对于输入4.8v的分压比。为了提高电源的供电效率，这里对于5v和3.3v分别采用先通过开关电源模块获得对应的6.6v和4.8v，然后再通过线性电源模块得到对应的5v和3.3v，开关电源模块具有较高的效率，而在线性电源模块也能获得较高的分压比，从而整体上具有高效率。另外线性电源模块具有更好纹波特性，因此对晶振直接供电的电源是用线性电源模块，而不是直接使用开关电源模块，这也是为了保证晶振供电电压的稳定，获得更加准确的测量条件。

进一步的，15r3＝100ω，15r4＝82ω，15r5＝82ω，15r6＝100ω，15r7＝36ω，15r8＝560ω。可以分别得到上述out端输出电压为12v、5v和3.3v。

进一步的，如图7所示，所述第二测试插座包括源信号接入端1325和对应的接地端1324，通过所述测试插板对应的第二测试插针组将所述源信号接入端与插接在所述测试插板上的待测晶振的信号输出引脚电连接或者接地。

如图1所示，所述供电测试电路还包括对待测晶振输出的源信号进行缓冲的缓冲输出模块19，所述缓冲输出模块包括芯片buf602id和稳压芯片78l10，所述稳压78l10的输入端与所述电源滤波芯片bnx025h01l的输出端电连接，所述稳压78l10的输出端向所述芯片buf602id的电源端输入10v直流电压，如图9所示，芯片buf602id的电源端vcc接10v，该10v电压是由前述电源滤波模块的hv端电连接到稳压芯片78l10后输出稳定的10v电压。负电源端-vcc直接接地，信号输入端in通过隔直流电容c161接入来自待测晶振的源信号s20，而输出端out则通过串接的电阻r161和电容c164输出经过缓冲处理的晶振输出信号s21。

通过缓冲输出模块可以为后一级进行接口匹配和隔离，保证了测试的可靠性。具体而言，是因为晶振具有负载调整率的特性，就是测试晶振输出信号的负载接与不接会影响它的输出频率，为了保证输出频率的稳定性或一致性，通过该缓冲输出模块相当于增加了一个匹配负载，并且该匹配负载还具有高电阻输入和低电阻输出的特性，也便于与后一级连接。并且，有了该缓冲输出模块后，不管后面接负载还是不接负载都不影响晶振的输出频率，由此避免由负载的变化带来的晶振输出频率的变化的风险。

进一步的，如图7所示，所述第二测试插座还包括与所述线性电源芯片lm1085的out端电连接且为待测晶振供电的晶振电压端1326，通过所述测试插板上对应的第二测试插针组将所述晶振电压端1326与待测晶振的供电端电连接。

进一步的，所述第一测试插座还包括12v电压端1314、5v电压端1315和3.3v电压端1316，且这三个电压端均分别通过串接的电压指示发光二极管(如图1所示电压指示发光二极管20)和限流电阻而接地，通过所述测试插板上对应的第一测试插针组将所述12v电压端、5v电压端或3.3v电压端与所述晶振电压端电连接，则对应的电压指示发光二极管点亮。

本发明公开了一种适用于多种规格晶振的测试基板，包括供电插座，输出待测晶振的源信号的输出插座，与测试插板的测试插针对应电连接的测试插座，以及设置在所述测试基板背面的测试电路。其中测试插座分别与测试基板的三个测试插针组相对应，这些测试插座中的多个接线端与测试电路的中多个模块的输入输出端及控制端电连接，通过与测试插板上的测试插针组对应连接能够改变测试电路中这些接线端的连接控制关系，从而能够适应不同供电类型的测试插板。该测试基板为多种供电类型的测试插板提供一个统一的供电平台，便于多种规格晶振加电测试。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。