专利名称：集成电路综合测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子电路测试领域，具体的说是一种应用于常用的集成数字电路和集成运放器件测试的集成电路综合测试装置。
背景技术：
集成电路是由多个晶体管电路集合而成。随着社会的发展，集成电路得到了广泛的应用。然而在流通环节和应用领域，商家和用户尤其是广大的高校和中小型电子产品生产厂家如何通过某种有效、简便而实用的手段对IC芯片进行测试，以判断其好坏以及测试其各种参数，随之成为一个突出的问题。各种集成电路芯片，在出厂时都有专用的 设备对其进行测试，但厂家的测试设备只能测试一家一类之产品，而不能达到一机通用的目的，且设备成本较高，不适合商家和用户使用。商家和用户目前解决集成电路芯片测试问题的一般有两种途径一是利用传统设备，如万用表、信号发生器、示波器等，对IC芯片进行在线测试，但是一次测试所需设备较多，且测试前一般还要对IC芯片进行搭线，测试方法繁杂，不方便；二是专用的测试系统，其所用测试设备和测试仪器的价格相当昂贵，同时对测试环境的要求也相当高，一般用户难以普及。因此，开发一种使用方便且成本不高的集成电路综合测试装置便显得重要起来。实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种应用于常用的数字集成电路和集成运放器件测试的集成电路综合测试装置。该集成电路综合测试装置可以测试集成数字芯片的逻辑功能、确定其功能的正确性、逻辑符号、表达式或状态转换图；也可以测试集成运算放大器的输入失调电压、输入失调电流、开环增益、交流共模抑制比等参数。具有操作简单、结果直观测试效率高、工作可靠、成本低、体积小、携带方便等优点。本实用新型采用的技术方案如下集成电路综合测试装置，其特征在于包括有单片机电路、液晶电路、语音电路、数字集成电路参数测试电路、集成运放参数测试电路、信号源电路、稳压电源电路、键盘电路；单片机电路的输入端分别与数字集成电路参数测试电路、集成运放参数测试电路、键盘电路相连，单片机电路的输出端分别与语音电路、液晶电路相连；单片机电路、液晶电路、语音电路、数字集成电路参数测试电路、集成运放参数测试电路、信号源电路、键盘电路均与稳压电源电路连接，集成运放参数测试电路还与信号源电路的信号输出端连接。所述的单片机电路选用Silicon Laboratories公司的单片机芯片C8051F020。所述的液晶电路采用TCM240128B液晶模块。所述的信号源电路包括有两个5Hz信号发生器。所述的数字集成电路参数测试电路包括有一个测试芯片插座、两个三极管，测试芯片插座的各个引脚均通过一个470 Ω电阻接入C8051F020单片机的Pl. 0-1. 7，P3. 0-3. 7，Ρ4·0，Ρ4· I引脚，C8051R)20单片机的PO. 0，Ρ0. I引脚分别通过一个2ΚΩ的大电阻接入两个三极管Τ1、Τ2的基极，三极管Τ1、Τ2的发射极共地，集电极分别接入测试芯片插座的其中两个引脚来控制被测芯片的地脚转换。[0013]所述的集成运放参数测试电路由被测集成运放、辅助集成运放0P27，以及9个电阻、2个电容，转换开关S1-S5组成，其输出端与单片机的ΑΙΝ0. O相连，被测集成运放、辅助集成运放0Ρ27分别与一个5Hz信号发生器相连。本实用新型的设计原理是单片机电路，作为测试装置的控制核心，包括晶振、复位、JTAG接口等辅助电路。用于采集检测信号、数据处理和运算、并输出结 果。液晶显示电路，作为人机交互的媒介，显示实时的状态信息。语音电路，用于集成电路综合测试装置测试结果的语音播报。数字集成电路参数测试电路，用于测试集成数字芯片的逻辑功能、确定其功能的正确性、逻辑符号、表达式或状态转换图。集成运放参数测试电路，用于测试集成运算放大器的输入失调电压、输入失调电流、开环增益、交流共模抑制比和单位增益带宽等参数。其输出端连接单片机的A/D采样端口，由单片机对其参数进行采集、处理并实时显示。信号源电路，用于为集成运放参数测试电路提供测试用的5Hz信号源。稳压电源电路，用于提供集成电路综合测试装置的各个模块提供稳定的工作电压。键盘电路，为用户提供参数设置平台，完成对系统的各种设定，其输出端与单片机的输入端相连。本实用新型的优点本实用新型将数字集成电路测试、集成运放测试综合在一起，实现了集成电路综合测试。本实用新型可以测试集成数字芯片的逻辑功能、确定其功能的正确性、逻辑符号、表达式或状态转换图；也可以测试集成运算放大器的输入失调电压、输入失调电流、开环增益、交流共模抑制比等参数。具有操作简单、结果直观测试效率高、工作可靠、成本低、体积小、携带方便等优点。


图I是本实用新型的原理框图。图2是本实用新型的数字集成电路参数测试电路的电路图。图3是本实用新型的集成运放参数测试电路的电路图。
具体实施方式
参见图1、2、3。本实用新型所提供的集成电路综合测试装置，选用一种型号为C8051F020的贴片式单片机组成一个单片微机系统。其包括单片机电路I、液晶显示电路
2、语音电路3、数字集成电路参数测试电路4、集成运放参数测试电路5、信号源电路6、稳压电源电路7、键盘电路8。其中单片机电路1，作为系统的核心，用于采集信号、数据处理和运算、并输出结果。单片机选用C8051F020，其外围包括晶振、复位、JTAG接口等辅助电路。C8051R)20是完全集成的混合信号系统级MCU芯片，内部带有真正12位、100 ksps的8通道ADC，带PGA和模拟多路开关、两个12位DAC、64K字节可在系统编程的FLASH、4352 (4096+256)字节的片内RAM、具有片内VDD监视器、看门狗定时器和时钟振荡器，C8051F020是真正能独立工作的片上系统。它完成对集成电路测试，读取集成运放测试结果，实时在液晶屏上显示测试结果，并通过语音电路播报集成数字电路测试结果。液晶显示电路2，作为人机交互的媒介，向用户显示测试结果和各种状态信息。与单片机I相连。语音电路3，用于播报集成数字电路测试结果，与单片机I相连。数字集成电路参数测试电路4，用于测试集成数字电路的好坏、芯片型号。C8051F020单片机的Pl. 0-1. 7，P3. 0-3. 7，P4. 0，P4. I引脚分别连接470 Ω电阻再与测试芯片插座相连。单片机PO. O、PO. I引脚分别通过晶体管Tl、T2来控制被测芯片的地脚转换。测试时把被测试芯片放在测试插座里，通过单片机接收来自键盘的被测芯片的信息，然后向被测芯片发出信号，将被测芯片的输出信号与单片机存储器内各种芯片的真值表做比较，从而判断出芯片的型号和好坏，同时在显示器上显示相应信息。在单片机与测试芯片之间串接470Ω的电阻。串接电阻的目的是对单片机起限流保护的作用，其次可以保证逻辑电平的正确。因为测试芯片管脚从14位到16位和20位不定，故存在电源地转换的问题。 本实用新型中Pl. O和Pl. I管脚是被转换的对象，用Pl. O管脚电平的高低来控制接地与否，这个电路是利用晶体三极管来实现的。当软件置位P1.0时，则P1.6接地，此时能测14管脚的芯片；当软件复位Pl. O时，则Pl. 6是正常的测试位；当软件置位Pl. I时，则Pl. 7接地，此时能测16管脚的芯片；当软件复位Pl. I时，则Pl. 7是正常的测试位；当软件复位Pl. O和Pl. I时，此时能测20管脚的芯片，Pl. 6和Pl. 7是正常的测试位。所以，只要在芯片测试子程序中将Pl. O和Pl. I作相应的设置即可。测试芯片插座20号管脚一直保持+5V作为供芯片正常工作的电压。集成运放参数测试电路5，用于测试集成运算放大器的输入失调电压、输入失调电流、开环增益、交流共模抑制比和单位增益带宽等参数。它由2个5Hz信号发生器，9个电阻，5个转换开关，2个电容，I个测试运放插座，I个辅助运放0P27组成。其输出的参数模拟量通过A/D转换输入C8051F020单片机并把结果显示于液晶屏上。通过辅助运算放大器设置参数测量仪，根据国标的测试电路测试所需要的参数，为保证测试电路的稳定性，将输入失调电压、输入失调电流测试电路，交流差模开环电压增益、交流共模抑制比测试电路，以及单位增益带宽测试电路整合在一个电路中，并通过继电器矩阵来切换，达到自动测量和自动量程切换的目的。自动量程转换主要通过软件来实现，当AD采样得到的结果超出某一量程时，即调用合适的量程处理程序。SI S5为5个继电器，用来实现测试参数的自动转换，减小因开关拨动引起的电平不稳引起的测试误差。不同参数的测试对应不同的继电器状态，其中闭合继电器S2，S3，其它保持原状态时，电路为输入失调电压的测试电路；保持图3中所有继电器的原状态时，电路就是输入失调电流的测试电路；闭合继电器S4，S5，其它继电器保持原状态，电路为差模开环电压增益电路；把继电器S1、S2、S3、S4都闭合，只保持S5原状态，这时的电路测试交流共模抑制比。继电器的状态则通过锁存器保持，直到下一个状态转化命令的到来为止。继电器的状态通过外接发光二极管的通断来指示。单片机程序上依次对输入失调电压、输入失调电流测试，交流差模开环电压增益、交流共模抑制比进行测量，更换继电器矩阵的工作状态，并把测量结果存储起来送液晶电路显示。信号源电路6，用于为集成运放参数测试电路提供测试用的5Hz正弦波信号。稳压电源电路7，用于为集成电路综合测试装置里的相应电路提供稳定的+3V、+5V、+12V、一 12V 工作电压。[0038]键盘电路8，为用户提供参数设置平台，完成对系统的各种设定，与单片机电路I相连。·
权利要求1.一种集成电路综合测试装置，其特征在于包括有单片机电路、液晶电路、语音电路、数字集成电路参数测试电路、集成运放参数测试电路、信号源电路、稳压电源电路、键盘电路；单片机电路的输入端分别与数字集成电路参数测试电路、集成运放参数测试电路、键盘电路相连，单片机电路的输出端分别与语音电路、液晶电路相连；单片机电路、液晶电路、语音电路、数字集成电路参数测试电路、集成运放参数测试电路、信号源电路、键盘电路均与稳压电源电路连接，集成运放参数测试电路还与信号源电路的信号输出端连接。
2.根据权利要求I所述的集成电路综合测试装置，其特征在于所述的单片机电路选用 Silicon Laboratories 公司的单片机芯片 C8051F020。
3.根据权利要求I所述的集成电路综合测试装置，其特征在于所述的液晶电路采用TCM240128B液晶模块。
4.根据权利要求I所述的集成电路综合测试装置，其特征在于所述的信号源电路包括有两个5Hz信号发生器。
5.根据权利要求I或2所述的集成电路综合测试装置，其特征在于所述的数字集成电路参数测试电路包括有一个测试芯片插座、两个三极管，测试芯片插座的各个引脚均通过一个470 Ω电阻接入C8051F020单片机的Pl. 0-1. 7，P3. 0-3. 7，P4. O, P4. I引脚，C8051F020单片机的PO. O, PO. I引脚分别通过一个2ΚΩ的大电阻接入两个三极管Tl、T2的基极，三极管Tl、T2的发射极共地，集电极分别接入测试芯片插座的其中两个引脚来控制被测芯片的地脚转换。
6.根据权利要求I或4所述的集成电路综合测试装置，其特征在于所述的集成运放参数测试电路由被测集成运放、辅助集成运放0P27，以及9个电阻、2个电容，转换开关S1-S5组成，其输出端与单片机的ΑΙΝ0. O相连，被测集成运放、辅助集成运放0Ρ27分别与一个5Hz信号发生器相连。
专利摘要本实用新型公开了一种集成电路综合测试装置，包括单片机电路、液晶显示电路、语音电路、数字集成电路参数测试电路、集成运放参数测试电路、信号源电路、稳压电源电路、键盘电路。本实用新型可以测试集成数字芯片的逻辑功能、确定其功能的正确性、逻辑符号、表达式或状态转换图；也可以测试集成运算放大器的输入失调电压、输入失调电流、开环增益、交流共模抑制比等参数。具有操作简单、结果直观测试效率高、工作可靠、成本低、体积小、携带方便等优点。
文档编号G01R31/317GK202693755SQ20122020354
公开日2013年1月23日 申请日期2012年5月8日 优先权日2012年5月8日
发明者赵苍荣, 郑淼淼 申请人:安徽理工大学