一種用於測試功能電路的方法及裝置的製作方法
2023-07-27 08:32:16 2
專利名稱：一種用於測試功能電路的方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種測試方法，尤其涉及一種用於測試功能電路的方法及裝置，以及一種電路盤。
背景技術：
電路盤不斷增加的布局密度以及複雜性增加了在產品研發和檢驗期間質量以及性能檢測的複雜性。為了檢驗產品的質量以及性能，採取了許多測試方法來檢測產品性能，尤其是產品的供電性能，諸如欠壓測試方法、過壓測試方法以及電壓噪聲容限測試方法等。現有技術中，為了實現欠壓測試方法、過壓測試方法以及電壓噪聲容限測試方法等，通常需要外接測試裝置，該外接測試裝置能夠調節噪聲的幅度、頻率等，也能夠提供可調節的電壓，並將其所產生的測試信號經由輸入電纜輸送至產品，例如電路盤。然而，這類外接測試裝置通常相對昂貴，從而增加了測試成本。此外，為了在各種情況下檢驗產品，需要手動地調節並且小心地設置測試信號，相當耗時，效率較低。在大多數情況下，測試信號必須經由較長的電纜才能夠進入待測電路盤中，這在一些情況下會引起不必要的信號損耗，並且帶來電纜中的額外的噪聲，從而影響了測試的精確性。另一方面，通常將測試信號輸入至電路盤的供電電路的輸入端，對整個電路盤進行測試。在這個情況下，當存在電壓波動時，並不能夠準確實時地掌控電路盤中的具體的功能電路，例如SDH通信電路、乙太網通信電路、CPU及內存電路以及FPGA及內存電路等的運行情況，從而不能夠獲知該些功能電路所存在的問題。如果需要對功能電路進行欠壓測試、過壓測試以及電壓噪聲容限測試，則需要在供電電路與功能電路之間焊接新的連接端以接入外接測試裝置，這將相當複雜，並且破壞了原有的產品。
發明內容
可見，背景技 術中所提到的測試功能電路的方法存在的缺點在於複雜性較高、較為昂貴，測試效率以及準確性較低。為了解決上述技術問題，根據本發明的一個方面，本發明提供了一種用於測試功能電路的裝置，其中供電電路通過所述裝置向所述功能電路供電，所述供電電路具有輸出引腳、反饋引腳以及接地引腳，所述裝置包括:第一調節電路，其具有根據測試類型耦合在所述供電電路的所述輸出引腳和所述接地引腳中的一個與所述反饋引腳之間的、一個電阻以及與所述電阻串聯的第一開關，或至少兩個相互並聯的電阻以及與各個所述電阻分別串聯的第一開關；以及第一控制單元，其經由第一控制總線與各個所述第一開關連接，以控制各個所述第一開關的開關操作。根據本發明的一個實施例，所述裝置還包括:第二調節電路，其具有耦合在所述供電電路的所述輸出引腳和所述接地引腳中的另一個與所述反饋引腳之間的一個電阻以及與所述電阻串聯的第二開關，或至少兩個相互並聯的電阻以及與各個所述電阻分別串聯的第二開關；以及第二控制單元，其經由第二控制總線與各個所述第二開關連接，以控制各個所述第二開關的開關操作。根據本發明的一個實施例，所述第一開關以及所述第二開關包括以下各項中的至少一項:_金屬氧化物半導體場效應電晶體；-光電耦合器；_繼電器；以及-電晶體。根據本發明的一個實施例，所述測試類型包括過壓測試、欠壓測試或電壓噪聲容限測試。根據本發明的另一方面，本發明提供了一種用於測試功能電路的方法，其中供電電路通過所述方法向所述功能電路供電，所述供電電路具有輸出引腳、反饋引腳以及接地引腳，所述方法包括:根據測試類型，將一個電阻以及與所述電阻串聯的第一開關，或至少兩個相互並聯的電阻以及與各個所述電阻分別串聯的第一開關耦合在所述供電電路的所述輸出引腳和所述接地引腳中的一個與所述反饋引腳之間；以及控制各個所述第一開關的開關操作。根據本發明的一個實施例，所述方法還包括:將一個電阻以及與所述電阻串聯的第二開關，或至少兩個相互並聯的電阻以及與各個所述電阻分別串聯的第二開關耦合在所述供電電路的所述輸出引腳和所述接地引腳中的另一個與所述反饋引腳之間；以及控制各個所述第二開關的開關操作。根據本發明的一個實施例，所述第一開關和所述第二開關包括以下各項中的至少一項:_金屬氧化物半導體場效應電晶體；-光電耦合器；_繼電器；以及-電晶體。根據本發明的一個實施例，所述測試類型包括過壓測試、欠壓測試或電壓噪聲容限測試。根據本發明的又一發明，本發明提供了一種電路盤，其包括供電電路；依據本發明的裝置；以及功能電路；其中，所述供電電路通過所述裝置向所述功能電路供電。採用本發明的提供的優選`的技術方案，通過控制供電電路的輸出引腳與反饋引腳，和/或反饋引腳與接地引腳之間各自的有效電阻來動態地改變供電電路輸出至功能電路的電壓，從而為功能電路提供了各種類型的測試，實現了對功能電路的欠壓測試、過壓測試以及電壓噪聲容限測試。通過在電路盤中製造依據本發明的裝置，能夠將電壓測試功能與產品集成起來。以這種方式，能夠準確地獲取功能電路的供電性能，而無需外接測試裝置，從而簡化了測試流程，顯著地降低了成本，提高了效率。與傳統的測試方法相比，該方案不會引入任何輸入能量的損失，因為其與電路盤的供電電路直接集成在一起，並且測試信號能夠被直接地提供至功能電路，從而精確性更加高。本發明的各個方面將通過下文中的具體實施例的說明而更加清晰。
通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特徵、目的和優點將會變得更加明顯:圖1示出了包括根據本發明的一個實施例的用於測試功能電路的裝置的電路盤的不意圖；圖2A和2B分別示出了根據本發明的一個實施例的對功能電路進行過壓和欠壓測試時，控制信號與測試信號的關係圖；圖3示出了根據本發明的另一個實施例的對功能電路進行電壓噪聲容限測試時，控制信號與測試信號的關係圖；以及圖4示出了根據本發明的又一個實施例的對功能電路進行電壓噪聲容限測試時，控制信號與測試信號的關係圖。在圖中，貫穿不同的示圖，相同或類似的附圖標記表示相同或相對應的部件或特徵。
具體實施例方式圖1示出了包括根據本發明的一個實施例的用於測試功能電路的裝置的電路盤的示意圖。如圖所示，電路盤100包括供電電路101、用於測試功能電路的裝置102以及功能電路103。供電電路101具有輸出引腳O、反饋引腳F以及接地引腳G，其通過用於測試功能電路的裝置102向功能電路103供電。供電電路101例如可以是直流-直流(DC-DC)變換器、低壓差線性穩壓器(LDO)等。該功能電路103可以包括任意適合類型的功能電路，例如SDH通信電路、乙太網通信電路、CPU及內存電路以及FPGA及內存電路等。該功能電路103還具有業務接口(未示出)，通過該業務接口其能夠與監控設備，例如計算機、通信測試儀表等相連，以在對功能電路103的測試過程中，檢測功能電路103的運行狀況。用於測試功能電路的裝置102包括調節電路1021(如虛線框所示)以及控制器1022。在該實施例中，調節電路1021包括耦合在供電電路101的輸出引腳O與反饋引腳F之間的、相互並聯的電阻Rn、R12...Rln,以及與該些電阻Rn、R12...Rln分別串聯的開關Sn、
512...Sln0可以根據測試要求，任意選取電阻的數量，以及電阻的阻值。例如，當對測試要求較高時，可以選取較多數量的電阻。當針對測試要求僅需要一個電阻R11時，在供電電路101的輸出引腳O與反饋引腳F之間將僅耦合一個電阻R11以及與該電阻R11串聯的開關Sn。此外，調節電路1021還包括耦合在供電電路101的接地引腳G與反饋引腳F之間的、相互並聯的電阻R21、R22-..R2n 以及與該些電阻R21、R22...R2n分別串聯的開關S21、
522...S2n0可以根據測試要求，任意選取電阻的數量，以及電阻的阻值。例如，當對測試要求較高時，可以選取較多數量的電阻。當針對測試要求僅需要一個電阻R21時，在供電電路101的接地引腳G與反饋引腳F之間將僅耦合一個電阻R21以及與該電阻R21串聯的開關S21。開關Sn、S12...Sln, S21, S22...S2n可以包括任意適合類型的開關，例如金屬氧化物半導體場效應電晶體(Mos-FET)、光電稱合器、繼電器、以及電晶體。此外,開關Sn、S12...Sln經由控制總線L1與控制器1022中的第一控制單元1023連接，開關S21、S22...S2n經由控制總線L2與控制器1022中的第二控制單元1024連接。控制器1022例如可以是任何類型的數字晶片，例如單片機MCU、CPLD、FPGA等，該控制器1022通過其管理接口(未示出)與主機200連接。在測試過程中，主機200向控制器1022中的第一控制單元1023和第二控制單元1024發送命令，而第一控制單元1023和第二控制單元1024可以分別通過控制總線L1與L2向各個開關Sn、S12...Sln, S21, S22...S2n發送控制信號，以控制該些開關的打開與關閉，從而分別改變供電電路101的輸出引腳O與反饋引腳F之間的有效電 阻、以及供電電路101的接地引腳G與反饋引腳F之間的有效電阻。由於供電電路101的反饋引腳F的電壓為供電電路101的輸出引腳0的電壓和接地電壓之間的一個電壓值,如果開關Sn、S12...Sln閉合,而開關S21、S22...S2n斷開,或在供電電路101的反饋引腳F與接地引腳G之間不具有調節電路，則在供電電路101的輸出引腳0與反饋弓I腳F之間具有電阻，電流將從反饋引腳F流入供電電路101，對供電電路101提供正的反饋，從而會推高供電電路101的輸出電壓，即其提供給功能電路103的電壓，由此可以實現對功能電路103的過壓測試。另一方面，如果開關S21、S22...S2n閉合，而開關Sn、S12...Sln斷開，或在供電電路101的輸出引腳0與反饋引腳F之間不具有調節電路，則在供電電路101的接地引腳G與反饋引腳F之間具有電阻，電流將從反饋引腳F流出供電電路101，對供電電路101提供負的反饋，從而會降低供電電路101的輸出電壓，即其提供給功能電路103的電壓，由此可以實現對功能電路103的欠壓測試。此外，可以根據所需要產生的噪聲容限的範圍，通過連續地斷開和閉合開關Sn、S12...Sln以及S21、S22...S2n，或單獨地連續斷開和閉合開關Sn、S12...Sln或S21、S22...S2n，來變化供電電路101提供給功能電路103的電壓，以對功能電路103進行電壓噪聲容限測試。例如，當需要產生的噪聲容限位於過壓與正常電壓範圍之間時，可以連續地斷開和閉合開關Sn、S12...Sln,而不必斷開和閉合開關S21、S22...S2n,或不必在供電電路101的反饋引腳F與接地引腳G之間設置調節電路。例如，當需要產生的噪聲容限位於欠壓與正常電壓範圍之間時，可以連續地斷開和閉合開關S21、S22...S2n，而不必斷開和閉合開關Sn、S12...Sln，或不必在供電電路101的反饋引腳F和輸出引腳0之間設置調節電路。而當需要產生的噪聲容限位於過壓與欠壓之間時，可以連續地斷開和閉合開關Sn、S12...Sln以及S21、S22...S2n0在本文中，優選地，選取P類Mos-FET作為開關Sn、S12...Sln，選取N類Mos-FET作為開關s21、s22...S2n0其中，當提供給該些開關的控制信號為低電平時，開關Sn、S12...Sln閉合，而開關S21、s22...S2n斷開；當提供給該些開關的控制信號為高電平時，開關Sn、S12...Sln斷開，而開關S21、s22...S2n閉合。在下文中，參照圖2至圖4，將以開關511、512...5111為卩類Mos-FET,開關S21、S22...S2n為N類Mos-FET為例對控制該些開關的具體操作進行描述。本領域的技術人員應當理解，可以根據實際的測試類型，單獨在供電電路101的輸出引腳0與反饋引腳F之間設置調節電路，或單獨在供電電路101的接地引腳G與反饋引腳F之間設置調節電路，或同時在供電電路101的輸出引腳0與反饋引腳F之間、接地引腳G與反饋引腳F之間設置調節電路。此外，應當理解，可以根據實際所設置的調節電路，來設置相應的控制總線以及控制單元。圖2A和2B分別示出了根據本發明的一個實施例的對功能電路進行過壓和欠壓測試時，控制信號與測試信號的關係圖。在各個坐標系中，橫坐標為時間(毫秒)，縱坐標為電壓(伏特)。在測試運行過程中，供電電路101將與外部的電源(未示出)連接，來為電路盤100供電。接著，供電電路101將通過裝置102向功能電路103供電。當需要對功能電路103進行過壓測試時，操作員通過主機200經由管理接口向控制器1022中的第一控制單元1023發送命令，然後第一控制單元1023，例如MCU，通過MCU編碼產生所需的控制信號，例如如圖2A中上方所示的控制信號I。
隨後，第一控制單元1023將經由控制總線L1向開關Sn、S12...Sln發送控制信號1，以閉合開關sn、S12...Sln，從而提升供電電路101的輸出電壓，即提供給功能電路103的電壓，從而向功能電路103傳輸如圖2A中下方所示的測試信號1，以實現對功能電路103的過壓測試。此時，可以通過功能電路103中的業務接口，利用監控設備來檢驗在過壓測試過程中的功能電路103的運行情況。本領域的技術人員應當理解，可以根據過壓測試要求，選取電阻Rn、R12...R11Jl值，也可以選擇性地關閉開關sn、S12...Sln中的每一個，以改變供電電路101的輸出引腳O與反饋引腳F之間的有效電阻，從而改變供電電路101輸出至功能電路103的提高的電壓。另一方面，當需要對功能電路103進行欠壓測試時，操作人員通過主機200經由管理接口向控制器1022中的第二控制單元1024發送命令，然後第二控制單元1024，例如MCU，通過MCU編碼產生所需的控制信號，例如如圖2B中上方中所示的控制信號2。隨後，第二控制單元1024將經由控制總線L2向S21、S22...S2n發送控制信號2，以閉合開關S21、s22...S2n，從而降低供電電路101的輸出電壓，即提供給功能電路103的電壓，從而向功能電路103傳輸如圖2B中下方所示的測試信號2，以實現對功能電路103的欠壓測試。此時，可以通過功能電路103中的業務接口，利用監控設備來檢驗在欠壓測試過程中的功能電路103的運行情況。本領域的技術人員應當理解，可以根據欠壓測試要求，選取電阻R21、R22...R2n阻值，也可以選擇性地關閉開關S21、S22...S2n中的每一個，以改變供電電路101的接地引腳G與反饋引腳F之間的有效電阻，從而改變供電電路101輸出至功能電路103的降低的電壓。圖3示出了根據本發明的另一個實施例的對功能電路進行電壓噪聲容限測試時，控制信號與測試信號的關係圖。在該坐標系中，橫坐標為時間(毫秒)，縱坐標為電壓(伏特)。在測試運行過程中，供電電路101將與外部的電源(未示出)連接，來為電路盤100供電。接著，供電電路101將通過裝置102向功能電路103供電。當需要對功能電路103進行電壓噪聲容限測試時，操作人員通過主機200經由管理接口向控制器1022中的第一控制單元1023和第二控制單元1024發送命令，然後第一控制單元1023和第二控制單元1024，例如MCU，通過MCU編碼產生所需的控制信號，例如如圖3中上方中所示的周期性的控制信號3。隨後，第一控制單元1023和第二控制單元1024將經由控制總線L1和L2分別向開關 Sn、S12...Sln 與 S21、S22...S2n 發送控制信號 3。開關 Sn、S12...Sln 與 S21、S22...S2n 將根據該控制信號3進行連續地閉合、斷開，從而不斷地改變由供電電路101提供至功能電路103的電壓，從而向功能電路103傳輸如圖3中下方所示的測試信號3，以對功能電路103進行電壓噪聲容限測試。此時，可以通過功能電路103中的業務接口，利用監控設備來檢驗在過壓測試過程中的功能電路103的運行情況。圖4示出了根據本發明的又一個實施例的對功能電路進行電壓噪聲容限測試時，控制信號與測試信號的關係圖。在該坐標系中，橫坐標為時間(毫秒)，縱坐標為電壓(伏特)。可以通過變化開關的斷開和閉合的頻率來改變噪聲的峰值、噪聲的幅度和平均值。如圖4中上方所示，與圖3中的控制信號3相比，增加了發送至開關Sn、S12...Sln與S21、S22...S2n的控制信號4的頻率，從而增加了開關Sn、S12...Sln與S21、S22...S2n的閉合與斷開的頻率。 此時，相比與圖3中的測試信號3，圖4中的測試信號4的噪聲幅度和平均值有所下降。可見，可以通過產生不同類型的控制信號，對功能電路103進行各種適合的電壓噪聲容限測試，並可以根據測試結果，對功能電路103的性能進行量化分析。此外，本領域的技術人員也可以理解，可以根據所需要測試的噪聲容限的範圍，連續地單獨斷開、閉合開關sn、S12...Sln或S21、S22...s2n。需要說明的是，上述實施例僅是示範性的，而非對本發明的限制。任何不背離本發明精神的技術方案均應落入本發明的保護範圍之內，這包括使用在不同實施例中出現的不同技術特徵，裝置方法可以進行組合，以取得有益效果。此外，不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求；「包括」一詞不排除其他權利要求或說明書中未列出的裝置或步驟；裝置前的「一個」不排除多個這樣的裝置的存在；在包含多個裝置的設備中，該多個裝置中的一個或 多個的功能可由同一個硬體或軟體模塊來實現。
權利要求
1.一種用於測試功能電路的裝置，其中供電電路通過所述裝置向所述功能電路供電，所述供電電路具有輸出引腳、反饋引腳以及接地引腳，所述裝置包括: 第一調節電路，其具有根據測試類型耦合在所述供電電路的所述輸出引腳和所述接地引腳中的一個與所述反饋引腳之間的、一個電阻以及與所述電阻串聯的第一開關，或至少兩個相互並聯的電阻以及與各個所述電阻分別串聯的第一開關；以及 第一控制單元，其經由第一控制總線與各個所述第一開關連接，以控制各個所述第一開關的開關操作。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述裝置還包括: 第二調節電路，其具有耦合在所述供電電路的所述輸出引腳和所述接地引腳中的另一個與所述反饋引腳之間的一個電阻以及與所述電阻串聯的第二開關，或至少兩個相互並聯的電阻以及與各個所述電阻分別串聯的第二開關；以及 第二控制單元，其經由第二控制總線與各個所述第二開關連接，以控制各個所述第二開關的開關操作。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述第一開關和所述第二開關包括以下各項中的至少一項: -金屬氧化物半導體場效應電晶體； -光電稱合器； -繼電器；以及 -電晶體。
4.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述測試類型包括過壓測試、欠壓測試或電壓噪聲容限測試。
5.一種用於測試功能電路的方法，其中供電電路通過所述方法向所述功能電路供電，所述供電電路具有輸出引腳、反饋引腳以及接地引腳，所述方法包括: 根據測試類型，將一個電阻以及與所述電阻串聯的第一開關，或至少兩個相互並聯的電阻以及與各個所述電阻分別串聯的第一開關耦合在所述供電電路的所述輸出引腳和所述接地引腳中的一個與所述反饋引腳之間；以及控制各個所述第一開關的開關操作。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括: 將一個電阻以及與所述電阻串聯的第二開關，或至少兩個相互並聯的電阻以及與各個所述電阻分別串聯的第二開關耦合在所述供電電路的所述輸出引腳和所述接地引腳中的另一個與所述反饋引腳之間；以及 控制各個所述第二開關的開關操作。
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述第一開關和所述第二開關包括以下各項中的至少一項: -金屬氧化物半導體場效應電晶體 -光電稱合器； -繼電器；以及 -電晶體。
8.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述測試類型包括過壓測試、欠壓測試或電壓噪聲容限測試。
9.一種電路盤，其包括 供電電路； 根據權利要求1-4中任一項所述的裝置；以及 功能電路； 其中，所述供電電路通過所述`裝置向所述功能電路供電。
全文摘要
本發明提供了一種用於測試功能電路的方法及裝置，以及一種具有該裝置的電路盤。其中，供電電路通過該裝置向該功能電路供電，該供電電路具有輸出引腳、反饋引腳以及接地引腳，該裝置包括第一調節電路，其具有根據測試類型耦合在該供電電路的該輸出引腳和該接地引腳中的一個與該反饋引腳之間的、一個電阻以及與該電阻串聯的第一開關，或至少兩個相互並聯的電阻以及與各個該電阻分別串聯的第一開關；以及第一控制單元，其經由第一控制總線與各個該第一開關連接，以控制各個該第一開關的開關操作。以這種裝置，能夠準確地獲取功能電路的供電性能，而無需外接測試裝置，從而簡化了測試流程，顯著地降低了成本，提高了效率，精確性更加高。
文檔編號G01R31/28GK103245904SQ20121003242
公開日2013年8月14日 申請日期2012年2月10日 優先權日2012年2月10日
發明者鄒勇卓, 曾廣鑫, 張力, 鄒錕 申請人:阿爾卡特朗訊, 上海貝爾股份有限公司