专利名称：运算放大器测试适配器的制作方法
技术领域：
运算放大器测试适配器[技术领域]本实用新型涉及测试领域，尤其是涉及一种用于单运算放大器母板上的多运算放 大器测试适配器。[背景技术]运算放大器的参数测试有开环参数测试、闭环参数测试，其中开环参数包括失调 电压、偏置电流、开环增益、共模抑制比以及电源电压抑制比等参数的测试，闭环测试包括 压摆率、带宽增益等参数的测试。开环参数测试时被测运算放大器必须处于开环状态，同理 闭环参数测试时运算放大器必须处于闭环测试。运算放大器测试适配器包括测试母板和子 板两部分，运算放大器母板主要实现辅助运算放大器环补偿、辅助运算放大器供电等功能， 在进行运算放大器开环参数测试时，必须将被测运算放大器接入母板所构成的开环中。运 算放大器子板实现被测运算放大器的管脚调整、参数测试、供电以及闭环反馈等功能；在运 算放大器开环参数测试时，必须将运算放大器接入子板所构成的闭环反馈中去。目前市场上已经出现多运算放大器，但是现有单运算放大器母板只能进行单运算 放大器的测试，不能进行多运算放大器的测试。另外母板本身设计就很复杂，如果要单独开 发多运算放大器母板则价格昂贵，需要大量实验，耗费大量时间，成本高昂。[实用新型内容]本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种运算放大器测试适配 器，其可以实现在单运算放大器母板上进行多运算放大器的测试，具有成本低、设置简单的 特点。本实用新型提供的运算放大器测试适配器，包括通过电缆建立连接的母板和子 板，所述母板测试运算放大器的开环参数，所述子板测试运算放大器的闭环参数；所述的子 板包括如下部件子板与母板的板连接插座，其包括运算放大器母板、子板信号输入端；输入、输 出继电器控制信号端；电源信号端；同轴电缆连接插座，其包括用来与外部测试系统的信号源连接的输入端同轴电缆 连接插座、以及与外部测量仪表连接的输出端同轴电缆连接插座；功能切换单元，包括输入端功能切换单元和输出端功能切换单元，输入端功能切 换单元与输入端同轴电缆连接插座、运算放大器母板、子板信号输入端和输入继电器控制 信号端相连；输出端功能切换单元与输出端同轴电缆连接插座、运算放大器母板、子板信号 输入端和输出继电器控制信号端相连；器件放置处，用于放置被测的多运算放大器；通道切换单元，包括输入端通道切换单元和输出端通道切换单元，输入端通道切 换单元可切换的连接于输入继电器控制信号端、输入端功能切换单元和被测多运算放大器 之间；输出端通道切换单元可切换的连接于输出继电器控制信号端、输出端功能切换单元4和被测多运算放大器之间，且该输出端功能切换单元与输出端同轴电缆连接插座和输出继 电器控制信号端、运放母板、子板信号输入端相连；其中，通道切换单元和功能切换单元产生的输出信号直接作用于被测运算放大 器，输入端功能切换单元与输入端通道切换单元相连，处于电路输入端；输出端功能切换单 元与输出端通道切换单元相连，处于电路输出端；输入端功能切换单元的输出信号输入到 输入端通道切换单元，输出端通道切换单元的输出信号输入到输出端功能切换单元。其中，所述的输入端功能切换单元和输出端功能切换单元均由多个继电器组成。其中，所述的输入端通道切换单元和输出端通道切换单元均由多个继电器组成。其中，所述的功能切换单元包括位于输入端的、用来进行失调电压和偏置电流的 测试切换单元；位于输出端的、不同类型测试间的切换单元和控制测试回路的开闭环控制 单元。其中，所述的测试切换单元包括控制失调电压的第一控制继电器组和控制偏置电 流的第二控制继电器组，当第一控制继电器组闭合，第二控制继电器组断开时，对被测运算 放大器进行失调电压的测试，当第一控制继电器组断开，第二控制继电器组闭合时，对被测 运算放大器进行偏置电流的测试。其中，所述不同类型测试间的切换单元包括时间测试开关、动态参数测试开关和 静态参数测试开关，通过控制各个测试开关的闭合与断开进行不同类型测试间的切换。其中，所述控制测试回路的开闭环控制单元由可闭合的继电器构成，当继电器断 开时，被测运算放大器接入开环运放环中，进行开环参数的测量；当继电器闭合时，被测运 算放大器接入闭环反馈环中，进行闭环动态参数的测量。其中，所述通道切换单元的继电器个数可扩展，通过继电器的闭合与打开，实现多 运算放大器的被测管脚位于闭环环路中，不被测的管脚置于悬空或接地状态。其中，所述子板还包括调节被测运算放大器闭环增益以满足不同测试参数的测试 要求的增益调节单元和扩展子板功能的扩展单元。本实用新型与现有技术相比，具有以下优点本实用新型通过在测试子板上的功能切换单元与器件放置处之间增加通道切换 单元，实现多运算放大器的被测管脚位于闭环环路中，不被测的管脚置于悬空或接地状态， 实现多运算放大器之间的切换，由于仅在运算放大器测试子板上进行改动设计，没有涉及 到设计复杂的运算放大器母板的改动，就能实现在单运算放大器母板上实现多运算放大器 测试适配器的设计，有效的节省成本，缩短开发周期。[
]图1为本实用新型运算放大器测试适配器的子板功能结构示意图；图2为本实用新型中的功能切换单元的功能结构示意图；图3为本实用新型中实现双运算放大器测试的适配器中通道切换单元与被测运 算放大器连接示意图。[具体实施方式
]为更进一步阐述本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效，
以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的运算放大器测试适配器，其具体实施方式
、结 构、特征及其功效，说明如后。本实用新型提供一种运算放大器测试适配器，其包括通过电缆建立连接的母板和 子板，母板测试运算放大器的开环参数。母板主要包含如下部分零点补偿部分，极点补偿 部分，环路增益部分，其中零点补偿部分、环路增益部分由电阻网络组成，极点补偿部分由 电容网络组成，这几部分共同作用可以有效抑制开环测试中的振荡问题；另外，母板还具有 振荡检测、振荡报警电路，以提示重新编程调节频率补偿，消除振荡；在进行运算放大器开 环参数测试时，必须将被测运算放大器接入母板所构成的开环中。运算放大器子板实现被 测运算放大器的管脚调整、参数测试、供电以及闭环反馈等功能；在运算放大器开环参数测 试时，必须将运算放大器接入子板所构成的闭环反馈中去。本实用新型中的子板布局结构图如图1所示，包括多运算放大器子板与单运算放 大器母板的板连接插座J1、J2，同轴电缆连接(SMA)插座10、功能切换单元20、通道切换单 元30、增益调节单元41、器件放置处61和多个扩展单元51。其中，同轴电缆连接(SMA)插 座10包括位于测试系统输入端的同轴电缆连接(SMA)插座11、位于测试系统输出端的同 轴电缆连接(SMA)插座12，功能切换单元20包括位于测试系统输入端的功能切换单元21、 位于测试系统输出端的功能切换单元22，通道切换单元30包括位于测试系统输入端的通 道切换单元31、位于测试系统输出端的通道切换单元32。通道切换单元30以及功能切换 单元20与被测器件直接相连，通道切换单元30和功能切换单元20产生的输出信号直接作 用于被测器件，其中输入端功能切换单元21与输入端通道切换单元31相连，处于电路输入 端，输出端功能切换单元22与输出端通道切换单元32相连，处于电路输出端，输入端功能 切换单元21的输出信号输入到输入端通道切换单元31，输出端通道切换单元32的输出信 号输入到输出端功能切换单元22。功能切换单元20和通道切换单元30均由继电器构成， 并且该些继电器控制信号都由系统CPU提供(如图2和图3所示)。其中本实施例中多运 算放大器子板与单运算放大器母板的板连接插座设置两个Jl、J2，是为了平衡被测运算放 大器和布线的方便，当然，这两个连接插座也可以集合到一起。增益调节单元41调节被测运算放大器闭环增益以满足不同测试参数的测试要 求；扩展单元51的主要功能为扩展已设计子板的功能，以弥补早期设计不足或防止后期子 板功能的增加。其中，插座Jl上的1、2、3、4定义如下，1 运放母、子板信号输入端，2 输入继电器 控制信号端，3 各部分电源信号端，4 输出继电器控制信号端。所述插座J2上的1、2、3、4 定义如下，1 输入继电器控制信号端，2 各部分电源信号端，3 输出继电器控制信号端，4 运放母、子板信号输入端。所述器件放置处61放置被测运算放大器，SMA插座11、12用来 与测试系统的信号源以及测量仪表连接。输入端SMA插座11与输入端功能切换单元21相 连，输入端功能切换单元21与板连接插座Jl中的运放母、子板信号输入端和板连接插座 J1、J2中的输入继电器控制信号端相连，输入端通道切换单元31可切换的连接于板连接插 座Jl、J2中的输入继电器控制信号端、输入端功能切换单元21和器件放置处61上的被测 器件之间，以进行测试多运算放大器之间的切换。输出端通道切换单元32可切换的连接于 板连接插座Jl、J2中的输出继电器控制信号端、输出端功能切换单元22和器件放置处61 上的被测器件之间，以进行测试多运算放大器之间的切换，且该输出端功能切换单元22与输出端SMA插座12和板连接插座Jl、J2中的输出继电器控制信号端、运放母、子板信号输 入端相连。请参照图2所示，为功能切换单元20的进一步功能结构细化图，其包括用来进行 失调电压和偏置电流的测试切换单元221、不同类型测试间的切换单元222、控制测试回路 的开闭环控制单元223。其中，用来进行失调电压和偏置电流的测试切换单元221位于输入 端，不同类型测试间的切换单元222位于输出端，控制测试回路的开闭环单元223与被测运 算放大器相连，所述的测试切换单元221包括完成失调电压控制的第一控制继电器组K3、 K5和完成偏置电流控制的第二控制继电器组K2A、K2B、K4A、K4B,当第一控制继电器组K3、 K5闭合，第二控制继电器组K2A、K2B、K4A、K4B断开时，对被测运算放大器进行失调电压的 测试，当第一控制继电器组K3、K5断开，第二控制继电器组K2A、K2B、K4A、K4B闭合时，对 被测运算放大器进行偏置电流的测试。不同类型测试间的切换单元222包括时间测试开关 K9，动态参数测试开关K11，静态参数测试开关K6、K8，通过控制各个测试开关K6、K8、KlU K9的闭合与打开进行不同类型测试间的切换。控制测试回路的开闭环控制单元223包括继 电器K10、K12，当继电器K10、K12断开并且进行失调电压和偏置电流的测试切换单元221 闭合时，被测运算放大器接入开环运放环中，进行开环参数的测量；当继电器K10、K12闭合 并且进行失调电压和偏置电流的测试切换单元221断开时，被测运算放大器接入小闭环反 馈环，进行闭环动态参数的测量。进行失调电压和偏置电流的测试切换单元221、不同类型 测试间的切换单元222、控制测试回路的开闭环控制单元223之间相互独立。功能切换单元 20的所有继电器的控制信号由系统CPU提供。请同时参阅图3所示，通道切换单元31、32由继电器组如三个K131、K132、K 13继 电器组成，其通过继电器的闭合与打开，实现多运算放大器的被测管脚位于闭环环路中，不 被测的管脚置于悬空或接地状态，实现多运算放大器之间的切换，本图3所示为测试双运 算放大器的实施例，通过扩展继电器组中的继电器Κ13的个数可以实现更多运放的测试。 图3中，K131、K132、K13. ..、Κ13η为通道切换部分继电器(η彡1)，扩展η的值可以适合不 同通路运算放大器的测试，CPU提供继电器控制信号。由于在多运算放大器的测试过程中，需要对每个运算放大器进行单独测试，因此 在进行多运算放大器测试适配器设计时必须考虑在进行某个特定运算放大器的测试时，其 它运算放大器输入输出管脚的设置问题。一般其它运算放大器的输入管脚设置为悬空，输 出管脚设置为低电平，单某些特别情况下，需要进行试验方可确定。另外，在进行高速多运算放大器测试适配器的设计时，为了有效抑制振荡，在电路 板的设计过程中需要遵守电路板抗干扰设计以及电磁兼容设计的相关理论，保证电源、地 的合理设计，信号线的合理走线，关键器件的正确布局。在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述，但是，很显然仍可以 做出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型的说明书和附 图被认为是说明性的而非限制性的。
权利要求1.一种运算放大器测试适配器，包括通过电缆建立连接的母板和子板，所述母板测试 运算放大器的开环参数，所述子板测试运算放大器的闭环参数；其特征在于，所述的子板包 括如下部件子板与母板的板连接插座，其包括运算放大器母板、子板信号输入端；输入、输出继 电器控制信号端；电源信号端；同轴电缆连接插座，其包括用来与外部测试系统的信号源连接的输入端同轴电缆连接 插座、以及与外部测量仪表连接的输出端同轴电缆连接插座；功能切换单元，包括输入端功能切换单元和输出端功能切换单元，输入端功能切换单 元与输入端同轴电缆连接插座、运算放大器母板、子板信号输入端和输入继电器控制信号 端相连；输出端功能切换单元与输出端同轴电缆连接插座、运算放大器母板、子板信号输入 端和输出继电器控制信号端相连；器件放置处，用于放置被测的多运算放大器；通道切换单元，包括输入端通道切换单元和输出端通道切换单元，输入端通道切换单 元可切换的连接于输入继电器控制信号端、输入端功能切换单元和被测多运算放大器之 间；输出端通道切换单元可切换的连接于输出继电器控制信号端、输出端功能切换单元和 被测多运算放大器之间，且该输出端功能切换单元与输出端同轴电缆连接插座和输出继电 器控制信号端、运放母板、子板信号输入端相连；其中，通道切换单元和功能切换单元产生的输出信号直接作用于被测运算放大器，输 入端功能切换单元与输入端通道切换单元相连，处于电路输入端；输出端功能切换单元与 输出端通道切换单元相连，处于电路输出端；输入端功能切换单元的输出信号输入到输入 端通道切换单元，输出端通道切换单元的输出信号输入到输出端功能切换单元。
2.如权利要求1所述的运算放大器测试适配器，其特征在于，所述的输入端功能切换 单元和输出端功能切换单元均由多个继电器组成。
3.如权利要求2所述的运算放大器测试适配器，其特征在于，输入端通道切换单元和 输出端通道切换单元均由多个继电器组成。
4.如权利要求2所述的运算放大器测试适配器，其特征在于，功能切换单元包括位于 输入端的、用来进行失调电压和偏置电流的测试切换单元；位于输出端的、不同类型测试间 的切换单元和控制测试回路的开闭环控制单元。
5.如权利要求4所述的运算放大器测试适配器，其特征在于，所述的测试切换单元包 括控制失调电压的第一控制继电器组和控制偏置电流的第二控制继电器组，当第一控制继 电器组闭合，第二控制继电器组断开时，对被测运算放大器进行失调电压的测试，当第一控 制继电器组断开，第二控制继电器组闭合时，对被测运算放大器进行偏置电流的测试。
6.如权利要求5所述的运算放大器测试适配器，其特征在于，所述不同类型测试间的 切换单元包括时间测试开关、动态参数测试开关和静态参数测试开关，通过控制各个测试 开关的闭合与断开进行不同类型测试间的切换。
7.如权利要求6所述的运算放大器测试适配器，其特征在于，所述控制测试回路的开 闭环控制单元由可闭合的继电器构成，当继电器断开时，被测运算放大器接入开环运放环 中，进行开环参数的测量；当继电器闭合时，被测运算放大器接入闭环反馈环中，进行闭环 动态参数的测量。
8.如权利要求3所述的运算放大器测试适配器，其特征在于，所述通道切换单元的继 电器个数可扩展，通过继电器的闭合与打开，实现多运算放大器的被测管脚位于闭环环路 中，不被测的管脚置于悬空或接地状态。
9.如权利要求1-8中任一项所述的运算放大器测试适配器，其特征在于，所述子板还 包括调节被测运算放大器闭环增益以满足不同测试参数的测试要求的增益调节单元和扩 展子板功能的扩展单元。
专利摘要本实用新型公开一种运算放大器测试适配器，包括通过电缆建立连接的母板和子板，所述的子板包括如下部件子板与母板的板连接插座、同轴电缆连接插座、功能切换单元、器件放置处、通道切换单元，该通道切换单元可切换的连接于板连接插座中的输入继电器控制信号端、功能切换单元和器件放置处之间，且该功能切换单元与同轴电缆连接插座和板连接插座中的输出继电器控制信号端、运放母、子板信号输入端相连。本实用新型通过在测试子板上的功能切换单元与器件放置处之间增加通道切换单元，实现多运算放大器的被测管脚位于闭环环路中，不被测的管脚置于悬空或接地状态，实现多运算放大器之间的切换，有效的节省成本，缩短开发周期。
文档编号G01R31/28GK201837645SQ20102058581
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月2日 优先权日2010年11月2日
发明者乙冉冉, 吕兵, 张清, 陈 光 申请人:航天科工防御技术研究试验中心