通信模块的电流测试系统及方法与流程

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种通信模块的电流测试系统及方法。

背景技术：

在通信领域，通信模块的应用范围越来越广，对通信模块的性能要求也越来越高，为提高通信模块的工作性能，需要对通信模块进行大量的测试，其中通信模块在高、低温等环境下的压力测试中，测试通信模块的工作电流是否正常，是对通信模块的通性能测试的一个重要测试项。

在现有技术中，通常采用人工操作监控程控电流电源的方式测试通信模块的电流，但程控电流电源非专用的测试电流的工具，而且程序电流电源的价格也普通偏高，测试成本太高，而且人工测试费时费力。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中压力测试下的通信模块的电流测试方式成本高且费时费力的缺陷，提供一种通信模块的电流测试系统及方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种通信模块的电流测试系统，所述通信模块的电流测试系统包括供电通路选择模块和控制模块；

所述供电通路选择模块包括电压输入端、电压输出端和至少一与所述工作状态相对应的电压通路，所述电压输出端用于与所述通信模块的电源输入端电连接；所述电压输入端用于连接外部电源；

所述控制模块用于分别与所述通信模块的输出引脚以及所述通信模块的电压测量单元通信连接；

所述电压输入端和所述电压输出端用于分别与所述电压测量单元电连接；

所述控制模块用于根据所述通信模块的工作状态发送通路选择信号至所述输出引脚，所述通路选择信号由所述输出引脚发送至所述供电通路选择模块；

所述供电通路选择模块用于接收所述通路选择信号并选择对应的电压通路，以使所述电压输入端和所述电压输出端之间的电压差值在所述电压测量单元的测试范围内；

所述控制模块还用于读取所述电压测量单元并获取所述电压差值，还用于根据所述电压差值和选择的所述电压通路得到所述通信模块的测试电流。

较佳地，所述电压通路中设置负载和第一开关，所述第一开关用于根据所述通路选择信号断开或者导通对应的所述电压通路，所述控制模块还用于根据所述电压差值和导通的所述电压通路中的所述负载的负载值得到所述测试电流。

较佳地，所述控制模块还用于与所述控制模块的控制单元通信连接，所述控制模块还用于发送状态控制命令至所述控制单元，所述状态控制命令用于控制所述控制单元进入对应的所述工作状态；

所述控制模块还用于预设所述工作状态与所述电压通路的对应关系，并根据所述对应关系和当前的所述工作状态发送所述通路选择信号至所述供电通路选择模块，以导通对应的电压通路。

较佳地，所述工作状态包括IDLE状态、慢时钟状态和最大功率发射测试状态中的至少一种。

较佳地，所述第一开关包括第一精度开关，所述负载包括第一负载，所述第一精度开关用于与所述输出引脚中的第一串口相对应，所述第一开关包括第一三极管电路和第一场效应管电路，所述通路选择信号包括高电平信号和低电平信号；

所述第一三极管电路包括第一三极管、第一电阻和第二电阻，所述第一场效应管电路包括第一场效应管和第三电阻；

所述第一电阻的一端与所述第一串口电连接；

所述第一电阻的另一端与所述第一三极管的基极电连接；

所述第二电阻的一端与所述第一三极管的基极电连接；

所述第二电阻的另一端与所述第一三极管的发射极电连接并接地；

所述第三电阻的一端与所述电压输入端电连接；

所述第三电阻的另一端与所述第一场效应管的栅极电连接；

所述第一三极管的集电极与所述第一场效应管的栅极电连接；

所述第一场效应管的源极与所述电压输入端电连接；

所述第一场效应管的漏极通过所述第一负载与所述电源输入端电连接；

当所述第一串口输出所述高电平信号时，所述第一三极管和所述第一效应管均导通，所述电压输出端输出电压；

当所述第一串口输出所述低电平信号时，所述第一三极管和所述第一效应管均截止，所述电压输出端无输出电压。

较佳地，所述负载为电阻性负载，不同的所述电压通路中的所述负载的负载值不同。

较佳地，所述供电通路选择模块还包括开机通路，所述开机通路包括第二开关，所述第二开关包括第二三极管电路和第二场效应管电路；

所述第二三极管电路包括第二三极管、第四电阻和第五电阻，所述第二场效应管电路包括第二场效应管、第二场效应管、第六电阻和第七电阻；

所述第二三极管的基极通过所述第四电阻用于与所述输入引脚的一第二串口电连接；

所述第五电阻的一端与所述第二三极管的基极电连接，另一端与所述第二三极管的发射极电连接并接地；

所述电压输入端通过所述第六电阻分别与所述第二三极管的集电极以及所述第二场效应管的栅极电连接；

所述第二三极管的集电极与所述第二场效应管的栅极电连接；

所述第二场效应管的源极与所述第三场效应管的栅极电连接；

所述第二场效应管的漏极接地；

所述电压输入端通过所述第七电阻与所述第二场效应管的源极电连接；

所述电源输入端与所述第三场效应管的源极电连接，所述电源输出端与所述三场效应管的漏极电连接；

当所述第二串口输出所述高电平信号时，所述第二三极管导通，所述第二效应管，所述第三效应管截止，所述电压输出端无输出电压；

当所述第二串口输出低电平信号时，所述第二三极管截止，所述第一效应管导通，所述第三效应管导通，所述电压输出端输出电压。

较佳地，所述第一开关还包括多个第二精度开关，所述负载还包括与所述第二精度开关对应的第二负载，每个所述第二精度开关与所述第二负载串联之后并联，所述第二精度开关用于与所述输出引脚中的第三串口相对应，所述第二精度开关包括第三三极管电路和第三场效应管电路；

所述第三三极管电路包括第三三极管、第八电阻和第九电阻，所述第三场效应管电路包括第四场效应管、第五效应管和第十电阻；

所述第八电阻的一端与所述第三串口电连接；

所述第八电阻的另一端与所述第三三极管的基极电连接；

所述第九电阻的一端与所述第三三极管的基极电连接；

所述第九电阻的另一端与所述第三三极管的发射极电连接并接地；

所述第十电阻的一端分别与所述第四场效应管的栅极电连接和所述第五场效应管的栅极电连接；

所述电压输入端分别与所述第十电阻的另一端和所述第五场效应管的源极电连接；

所述第五场效应管的漏极与所述第四场效应管的漏极电连接；

所述第三三极管的集电极与所述第四场效应管的栅极电连接；

所述第四场效应管的源极与所述电压输入端电连接；

所述第四场效应管的漏极通过所述第二负载与所述电源输入端电连接；

当所述第三串口输出所述高电平信号时，所述第三三极管、所述第四效应管和所述第五效应管均导通，所述电压输出端输出电压；

当所述第三串口输出所述低电平信号时，所述第三三极管、所述第四效应管和所述第五效应管均截止，所述电压输出端无输出电压。

一种通信模块的电流测试方法，所述通信模块的电流测试方法基于如上所述的通信模块的电流测试系统实现，所述通信模块的电流测试方法包括：

将所述电流测试系统的供电通路选择模块的电压输入端与外部电源电连接；

将所述供电通路选择模块的电压输出端与所述通信模块的电源输入端电连接；

将所述电流测试系统的控制模块分别与所述通信模块的输出引脚和电压测量单元通信连接；

将所述电压测量单元分别与所述电压输入端、所述电压输出端电连接；

所述控制模块发送状态控制命令至所述通信模块，所述状态控制命令用于控制所述通信模块进入对应的所述工作状态；

所述控制模块预设所述通信模块的工作状态与供电通路选择模块中的电压通路的对应关系；

所述控制模块根据所述通信模块的工作状态和所述对应关系发送通路选择信号至所述输出引脚；

所述供电通路选择模块接收所述输出引脚发出的所述通路选择信号，并根据所述通路选择信号导通对应的电压通路；

所述控制模块读取所述电压测量单元并获取所述电压输入端和所述电压输入端的电压差值，还根据所述电压差值和选择的所述电压通路得到所述通信模块的测试电流。

本发明的积极进步效果在于：

本发明的供电通路选择模块通过选择不同的电压通路为通信模块供电，供电通路选择模块与通信模块形成电路通路，通过获取电压通路两端的电压以及结合对应的电压通路，可得到电路通路中的电流，当将模块放置于测试环境中时，如高温，低温等测试环境中进行测试的过程中，可通过自动监测电路通路中的电流的变化，如果电流保持在预设变化阈值范围内，则说明模块工作正常，如果电流变化超过预设变化阈值范围，则说明通信模块工作异常，从而实现通信模块的各种测试环境下的电流的自动测试。

附图说明

图1为本发明的实施例1的通信模块的电流测试系统的模块示意图。

图2为本发明的实施例3的通信模块的电流测试系统的模块示意图。

图3为本发明的实施例4的通信模块的电流测试系统的电路示意图。

图4为本发明的实施例5的通信模块的电流测试系统的电路示意图。

图5为本发明的实施例6的通信模块的电流测试方法的流程图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

本实施例提供一种通信模块的电流测试系统，本实施例中的通信模块0包括电源输入端01、电压测量单元02、输出引脚03和至少一工作状态，如图1所示，通信模块的电流测试系统包括供电通路选择模块1和控制模块2；

供电通路选择模块1包括电压输入端11、电压输出端12和至少一与工作状态相对应的电压通路13。

电压输出端12用于与通信模块的电源输入端01电连接；电压输入端11用于连接外部电源。外部电源可以为普通的电池。

控制模块2用于分别与通信模块的输出引脚03以及通信模块的电压测量单元02通信连接。

控制模块2分别与输出引脚03和电压测量单元02通信连接；

电压输入端11、电压输出端12分别与电压测量单元02电连接；

控制模块2用于根据通信模块的工作状态发送通路选择信号至输出引脚03，通路选择信号由输出引脚03发送至供电通路选择模块1。

供电通路选择模块1用于接收通路选择信号并选择对应的电压通路13，以使电压输入端11和电压输出端12之间的电压差值在电压测量单元02的测试范围内。

控制模块2用于读取电压测量单元02并获取电压差值，还用于根据电压差值和选择的电压通路13得到通信模块的测试电流。

本实施例的供电通路选择模块通过选择不同的供电通路为通信模块供电，供电通路选择模块与通信模块形成电路通路，通过获取供电通路上的电压差以及结合对应供电通路，可得到电路通路中的电流，当将模块放置于测试环境中时，如高温，低温等测试环境中进行测试的过程中，可通过自动监测电路通路中的电流的变化，如果电流变化保持在预设变化阈值范围内，则说明模块工作正常，如果电流变化超过预设变化阈值范围，则说明通信模块工作异常，从而实现通信模块的各种测试环境下的电流的自动测试。

实施例2

本实施例提供一种通信模块的电流测试系统，本实施例与实施例1相比，其区别在于，控制模块2还用于发送状态控制命令至通信模块0的控制单元，状态控制命令用于控制控制单元进入对应的工作状态；

控制模块3还用于预设工作状态与电压通路13的对应关系，并根据对应关系和当前的工作状态发送通路选择信号至输出引脚03，输出引脚03根据通路选择信号打开对应的电压通路13。

通常，通信模块的工作状态包括IDLE状态、慢时钟状态和最大功率发射测试状态中的至少一种。

通信模块在分别处理IDLE状态、慢时钟状态和最大功率发射测试状态时，电压测量单元和输出引脚的耗流非常小，在对通信模块的压力测试时，对通信模块的电流测试影响很小，可以忽略不计。

本实施例通过控制模块预设通信模块的工作状态与电压通路的对应关系，并根据对应关系和通信模块当前的工作状态打开对应的电压通路。以实现通信模块的不同工作状态下的电流测试。

实施例3

本实施例提供一种通信模块的电流测试系统，本实施例与实施例2相比，其区别在于，更具体的，如图2所示，电压通路13中设置第一开关131和负载132；

第一开关131用于根据通路选择信号断开或者导通对应的电压通路13，控制模块2还用于根据电压差值和导通的电压通路13中的负载132的负载值得到测试电流。

此实施例的电压通路结构简单，成本低廉，可节省测试成本。

实施例4

本实施例提供一种通信模块的电流测试系统，本实施例与实施例3相比，其区别在于，第一开关131包括第一精度开关，负载包括第一负载,如图3所示，输出引脚03包括至少一第一串口，第一串口分别与第一精度开关131相对应。

通信模块的工作状态通常包括IDLE状态、慢时钟状态和最大功率发射测试状态。本实施例以分别测试IDLE状态、慢时钟状态两个状态的电流为例，为匹配通信模块的IDLE状态、慢时钟状态，本实施例中对应设置两个串口，即第一串口GPIO1a、GPIO1b以及对应设置两个第一精度开关131a、131b。

如图3所示，第一精度开关131a包括第一三极管电路和第一场效应管电路。

本实施例中的通路选择信号包括高电平信号和低电平信号；

第一三极管电路包括第一三极管T1、第一电阻R1和第二电阻R2，第一场效应管电路包括第一场效应管Q1和第三电阻R3；

第一电阻R1的一端与第一串口GPIO1电连接；

第一电阻R1的另一端与第一三极管T1的基极电连接；

第二电阻R2的一端与第一三极管T1的基极电连接；

第二电阻R2的另一端与第一三极管T1的发射极电连接并接地；

第三电阻R3的一端与电压输入端11电连接；

第三电阻R3的另一端与第一场效应管Q1的栅极电连接；

第一三极管T1的集电极与第一场效应管Q1的栅极电连接；

第一场效应管Q1的源极与电压输入端11电连接；

第一场效应管Q1的漏极通过电阻性第一负载R8与电源输入端01电连接；

第一精度开关131b与第一精度开关131a结构相同，为匹配通信模块的IDLE状态、慢时钟状态，第一精度开关131b中的第一负载R9与R8设置的电阻阻值设置为不相同。

因为通常通信模块在慢时钟模式时，通常耗流为3～5毫安，一般模数转换单元ADC的取样精度为mV级别，此时为能使电压测量单元ADC1和ADC2测试出的电流为3～5毫安，假设将慢时钟模式与第一精度开关131a建立对应关系，设计电阻性第一负载R8的阻值为50欧姆，T1和Q1的电阻值很小为几十毫欧级别，可以忽略不计，则在实际测试时，通过ADC1和ADC2测得的电压差除以R8的电阻值即为通信模块的电流，当在特定环境下，监测时，如果电流保持在预设变化阈值范围内，则说明模块慢时钟模式状态工作正常，如果电流变化超过预设变化阈值范围，则说明慢时钟模式状态工作异常。

通常通信模块在IDLE模式下通信模块的耗流为20～30毫安，假设将IDLE模式与第一精度开关131b建立对应关系，此时为能使电压测量单元ADC1和ADC2测得的电压差与电阻R9计算测得的电流为20～30毫安，设计电阻性负载R9的阻值为10欧姆，而且10欧姆电阻产生的20～30毫安电流产生0.2～0.3伏的压降不会影响通信模块工作。

在进行实际测试时，将通信模块在相应的工作状态下选择对应的通路进行匹配，当通信模块进入慢时钟模式时，第一串口GPIO1输出高电平信号，第一精度开关131a的第一三极管T1和第一效应管Q1均导通，此时第一精度开关131a导通，电压输出端12输出电压，此时为慢时钟模式下的电流测试。

当要进行测试状态切换时，比如切换至IDLE状态，进行电流测试时，为保证通信模块不断电，可控制第一串口GPIO1b输出高电平信号，第一精度开关131b的第一三极管T1和第一效应管Q1均导通，此时第一精度开关131b导通，电压输出端12输出电压，设置一预设时间间隔，等131b工作稳定后，然后将第一串口GPIO1a输出低电平信号，第一精度开关131a的第一三极管T1和第一效应管Q1均截止，此时可进行IDLE模式下的电流测试。

为进一步提高测试效率，供电通路选择模块1还包括开机通路14，开机通路14用于为通信模块自动上电开机。

开机通路14包括第二开关，第二开关包括第二三极管电路和第二场效应管电路；控制模块还包括第二串口GPIO2。

第二三极管电路包括第二三极管T2、第四电阻R4和第五电阻R5，第二场效应管电路包括第二场效应管Q2、第三场效应管Q3、第六电阻R 6和第七电阻R7；

第二串口GPIO2通过第四电阻R4与第二三极管T2的基极电连接；

第五电阻R5的一端与第二三极管T2的基极电连接，另一端与第二三极管T2的发射极电连接并接地；

电压输入端11通过第六电阻R6分别与第二三极管T2的集电极以及第二场效应管Q2的栅极电连接；

第二三极管T2的集电极与第二场效应管Q2的栅极电连接；

第二场效应管Q2的源极与第三场效应管Q3的栅极电连接；

第二场效应管Q2的漏极接地；

电压输入端11通过第七电阻R7与第二场效应Q2管的源极电连接；

电压输入端11与第三场效应管Q3的源极电连接，电源输出端12与第三场效应管Q3的漏极电连接；

当第二串口GPIO2输出高电平信号时，第二三极管T2导通，第二效应管Q2和第三效应管Q3截止，电压输出端13无输出电压；

当第二串口GPIO2输出低电平信号时，第二三极管T2截止，第二效应管Q2和第三效应管Q3均导通，电压输出端13输出电压。

在电源上电开始，此时通信模块还未上电开机，GPIO1a、GPIO1b和GPIO2均无驱动能力各晶体管包括两个第一精度开关中的T1和第二开关中的T2均关闭；此时第二场效应Q2打开，导致第三效应管Q3打开，外部电源通过开机通路14为通信模块供电，其中Q1等效阻抗为10毫欧，通信模块正常开机。

实施例5

本实施例提供一种通信模块的电流测试系统，本实施例与实施例4相比，其区别在于，因为当通信模块的工作状态为最大功率发射测试状态时，通信模块的平均耗流为600～700毫安，为提高电压测量模块测量的电压的精度，尽量减小电压通路中开关的影响，如图4所示，第一开关131还包括多个第二精度开关131c，负载132还包括与第二精度开关131c对应的第二负载，每个第二精度开关与第二负载串联之后的线路再进行并联。

第二精度开关用于与输出引脚中的第三串口GPIO3相对应，第二精度开关包括第三三极管电路和第三场效应管电路；

第三三极管电路包括第三三极管T3、第八电阻R10和第九电阻R11，第三场效应管电路包括第四场效应管Q4、第五效应管Q5和第十电阻R12；

第八电阻R10的一端与第三串口GPIO3电连接；

第八电阻R10的另一端与第三三极管T3的基极电连接；

第九电阻R11的一端与第三三极管T3的基极电连接；

第九电阻R11的另一端与第三三极管T3的发射极电连接并接地；

第十电阻R12的一端分别与第四场效应管Q4的栅极电连接和第五场效应管Q5的栅极电连接；

电压输入端11分别与第十电阻R12的另一端和第五场效应管Q5的源极电连接；

第五场效应管Q5的漏极与第四场效应管Q4的漏极电连接；

第三三极管T3的集电极与第四场效应管Q4的栅极电连接；

第四场效应管Q4的源极与电压输入端11电连接；

第四场效应管Q4的漏极通过第二负载R13与电源输入端01电连接；

当第三串口输出高电平信号时，第三三极管T3、第四效应管Q4和第五效应管Q5均导通，电压输出端输出电压。

当第三串口GPIO3输出低电平信号时，第三三极管T3、第四效应管Q4和第五效应管Q5均截止，电压输出端无输出电压。

第二精度开关采用多路场效应管与一较大电阻并联，以降低开关对电压通路的影响，例如10路场效应管与500毫欧电阻，通常并联场效应管的阻值大约为10毫欧，其数值远小于500毫欧电阻的阻值，所以对电压通路的影响很小。

实施例6

本实施例提供一种通信模块的电流测试方法，本实施例的通信模块的电流测试方法基于以上的通信模块的电流测试系统实现，如图5所示，通信模块的电流测试方法包括：

步骤51、将电流测试系统的供电通路选择模块的电压输入端与外部电源电连接；

步骤52、将供电通路选择模块的电压输出端与通信模块的电源输入端电连接；

步骤53、将电流测试系统的控制模块分别与通信模块的输出引脚、电压测量单元和控制单元通信连接；

步骤54、将电压测量单元分别与电压输入端、电压输出端电连接；

步骤55、控制模块发送状态控制命令至通信模块，状态控制命令用于控制通信模块进入对应的工作状态；

步骤56、控制模块预设通信模块的工作状态与供电通路选择模块中的电压通路的对应关系；

步骤57、控制模块根据通信模块的工作状态和对应关系发送通路选择信号至输出引脚；

步骤58、供电通路选择模块接收输出引脚发出的通路选择信号，并根据通路选择信号导通对应的电压通路；

步骤59、控制模块读取电压测量单元并获取电压输入端和电压输入端的电压差值，还根据电压差值和选择的电压通路得到通信模块的测试电流。

本实施例的通过选择不同的负载通路为通信模块供电，供电通路选择模块与通信模块形成电路通路，通过获取负载通路上的负载两端的电压以及结合对应负载通路上的负载，可得到电路通路中的电流，当将模块放置于测试环境中时，如高温，低温等测试环境中进行测试的过程中，可通过自动监测电路通路中的电流的变化，如果电流变化保持在预设变化阈值范围内，则说明模块工作正常，如果电流变化超过预设变化阈值范围，则说明通信模块工作异常，从而实现通信模块的各种测试环境下的电流的自动测试。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。