交互測試平臺

1、交互測試平臺摘要：器件功能測試結(jié)論明確可靠，是電路測試儀中重要的測試功能。但是器件功能測試比較復(fù)雜，既需要對器件施加工作電源，還需要有器件庫，即通過功能測試程序?qū)ζ骷M(jìn)行測試。對于器件庫中沒有的復(fù)雜器件，無法進(jìn)行功能測試。不過，交互測試平臺這項(xiàng)功能無需器件庫，可以簡單實(shí)現(xiàn)對某些復(fù)雜器件功能測試。關(guān)鍵詞：交互測試平臺 規(guī)劃測試步驟 施加測試信號 設(shè)置回讀控制 提取測試結(jié)果1.交互測試平臺功能概況對于器件庫中沒有的器件，第二代ZD9002測試儀除了可以采用VI曲線進(jìn)行器件管腳阻抗特性測試外，還可以采用交互測試平臺進(jìn)行功能測試。不同于VI曲線測試，交互測試平臺是對器件進(jìn)行功能性測試。只要某個(gè)器件能夠

2、不倚賴外圍電路獨(dú)立工作，便可以使用交互測試平臺按照器件的基本功能實(shí)現(xiàn)形式規(guī)劃測試步驟，施加測試信號，設(shè)置回讀控制，提取測試結(jié)果。通過比較實(shí)測結(jié)果和預(yù)期結(jié)果，從而判別這個(gè)器件功能好壞。使用交互測試平臺時(shí)，應(yīng)該做到：對被測器件充分了解，能熟練使用測試儀。即：有一定器件知識和測試經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)還要做到耐心仔細(xì)，避免心浮氣躁。2.交互測試平臺設(shè)置簡介兩組綜合信號（F1,F2）：按“開始輸出”按鈕時(shí)，可以各自產(chǎn)生一個(gè)高電平、低電平、上升沿、下降沿、正脈沖、負(fù)脈沖或方波信號等。輸出電源控制：按“開始輸出”按鈕時(shí)，可以輸出相應(yīng)測試電源。對被測器件能夠同時(shí)施加5組測試電源，分別為：+5V,+12V,+3.3V,-

3、12V,-5V等。模擬輸出信號（VI2）和可編程電壓輸出（Ao1Ao4）：按“開始輸出”按鈕時(shí)，能夠同時(shí)產(chǎn)生5路可編程模擬輸出信號。其中：VI2輸出范圍在-28V+28V之間。Ao1Ao4輸出范圍在-10V+10V之間。全部數(shù)字信號所用電平：設(shè)置測試過程中所施加和采集的數(shù)字量的電平邏輯狀態(tài)。支持+5V邏輯電平和+3.3V邏輯電平。開始輸出：施加測試信號和測試電源?？梢詫Ρ粶y器件連續(xù)進(jìn)行控制信號設(shè)置，并連續(xù)施加各種控制信號和測試信號。即：多步信號輸入對應(yīng)一個(gè)輸出。讀取器件狀態(tài)：采集器件輸出管腳信號。讀取器件狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)并未對器件停止施加測試信號和測試電源。停止輸出：停止施加測試信號和測試電源。器

4、件管腳數(shù)：填寫被測IC器件的總管腳數(shù)。設(shè)置管腳狀態(tài)：設(shè)置測試夾對被測IC器件相關(guān)輸入管腳的信號施加狀態(tài)。輸入管腳（40通道）可以施加+5V邏輯電平或+3.3V邏輯電平?？梢暂斎際（高）、L（低）、X（三態(tài)）電平。每項(xiàng)測試步驟均可控?？梢栽跍y試不間斷的情況下，調(diào)整安排下一步測試數(shù)據(jù)再進(jìn)行測試。沒有測試步驟限制。器件輸出管腳：設(shè)置測試夾對被測IC器件相關(guān)輸出管腳的信號采集狀態(tài)。直接設(shè)置被測IC器件所需采集輸出的輸出管腳號。數(shù)字量應(yīng)按照從D0DF的順序設(shè)置器件管腳號，模擬量應(yīng)按照從A0A3的順序設(shè)置器件管腳號。測試結(jié)束時(shí)，可以同時(shí)回讀16個(gè)數(shù)字量（+5V邏輯電平或+3.3V邏輯電平）以及4個(gè)模擬量（

5、-12V+12V范圍區(qū)間）。12V邏輯的數(shù)字量可以通過A0A3回讀。3.交互測試平臺應(yīng)用優(yōu)勢第三代ZD9610測試儀平臺具有AD器件和DA器件功能測試器件庫，率先實(shí)現(xiàn)對AD器件和DA器件的完全功能測試。這是測試技術(shù)的一個(gè)高峰。對于第二代ZD9002測試儀而言，要想實(shí)現(xiàn)對類似AD器件等復(fù)雜器件進(jìn)行功能測試，只有借助交互測試平臺。雖然采用交互測試平臺測試AD器件時(shí)，測試過程比較麻煩，測試采樣點(diǎn)比較少，測試精度不太高，但畢竟是功能性測試。這一點(diǎn)還是很有意義的。因?yàn)榫S修實(shí)踐表明：AD器件和DA器件功能故障，器件管腳阻抗特性經(jīng)常沒有變化，通過VI曲線測試很難發(fā)現(xiàn)故障。由于AD器件和DA器件的價(jià)值普遍比較

6、高，若僅以VI曲線測試作為結(jié)論，維修過程中不舍得更換器件，常會(huì)使維修陷入誤區(qū)。若對被測器件的應(yīng)用方式比較熟悉，只要規(guī)劃一個(gè)合理的測試步驟，就可以對該器件的完整功能或部分功能進(jìn)行功能性測試。這體現(xiàn)了交互測試平臺的應(yīng)用優(yōu)勢。交互測試平臺應(yīng)用靈活，使用方式比較多?？梢灾苯討?yīng)用各種測試電源，直接應(yīng)用各種高電平、低電平、上升沿、下降沿、正脈沖、負(fù)脈沖或方波信號，直接應(yīng)用各種模擬信號等。以這些資源平臺作為輔助測試工具，配合示波器等其它檢測設(shè)備?？梢赃M(jìn)行相對簡單的單步信號輸入對應(yīng)一個(gè)輸出的IC器件功能測試，也可以進(jìn)行相對復(fù)雜的多步信號輸入對應(yīng)一個(gè)輸出的IC器件功能測試?？傊?，交互測試平臺既可以作為輔助測試工

7、具，又可以測試器件的完整功能或者部分功能。4.以對ADC0804功能測試為例下面以對ADC0804功能測試為例。這是一個(gè)多步信號輸入對應(yīng)一個(gè)輸出的IC器件功能測試。測試過程中不但對器件施加了測試電源和數(shù)字信號，還施加了模擬信號和時(shí)鐘信號。4.1被測器件說明ADC0804簡介：ADC080X（ADC0801/02/03/04/05）系列是CMOS逐次逼近型8位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，類似于256R電阻網(wǎng)絡(luò)的差分電位梯形網(wǎng)。該系列器件具有三態(tài)輸出鎖存器，可以直接驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)總線，與8031等CPU的接口電路十分簡單。4.2規(guī)劃測試步驟將ADC0804放置于離線測試板上的DIP鎖緊插座中。器件頂端和鎖緊插座頂端必

8、須對齊。將ADC0804管腳20接+5V電源，管腳8,10接地。規(guī)劃ADC0804功能測試步驟：A.目的：對管腳6（轉(zhuǎn)換模擬輸入端Vin+）施加+5V和+2.5V的模擬量，啟動(dòng)8位模數(shù)轉(zhuǎn)換，觀察兩次對應(yīng)的數(shù)字量輸出是否滿足理想的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。B.根據(jù)ADC0804資料，在管腳6施加模擬量時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換過程需要ADC0804能夠連續(xù)完成：1.器件初始化，2.啟動(dòng)轉(zhuǎn)換，3.設(shè)置回讀控制，才可以進(jìn)行數(shù)字量回讀。C.在ADC0804啟動(dòng)轉(zhuǎn)換時(shí)，需要對管腳4（CLKI時(shí)鐘脈沖輸入端）施加一個(gè)時(shí)鐘信號。這個(gè)時(shí)鐘信號應(yīng)由測試儀的“綜合信號F1”的方波信號產(chǎn)生，頻率選定為100kHz，即設(shè)定方波周期：10s

9、.D.規(guī)劃的ADC0804功能測試步驟為：1.器件初始化： 管腳1,2,3對應(yīng)的信號是L,H,L.2.啟動(dòng)轉(zhuǎn)換： 管腳1,2,3對應(yīng)的信號是L,H,H.3.設(shè)置回讀控制：管腳1,2,3對應(yīng)的信號是L,L,H.4.3進(jìn)行+5V模擬量A/D轉(zhuǎn)換測試 設(shè)置器件初始化圖1測試ADC0804過程中,需要“綜合信號F1”的方波信號作為時(shí)鐘信號。即：將從“綜合信號F1”引出的測試鉤連接到ADC0804管腳4上。在不施加時(shí)鐘信號時(shí)，“綜合信號F1”應(yīng)設(shè)置為“低電平”。各電源狀態(tài)設(shè)置為：+5V打開。同時(shí)，ADC0804地管腳（第8,10腳）對應(yīng)的撥碼開關(guān)也要打開，對應(yīng)的接地引線接到測試儀的接地端子上。測試夾1所

10、夾器件管腳數(shù)設(shè)置為：20.全部數(shù)字信號所用電平：設(shè)置成+5V邏輯電平。Ao1編程電壓輸出值設(shè)置為：+5V.根據(jù)前面規(guī)劃測試步驟可知，測試過程是對管腳6（轉(zhuǎn)換模擬輸入端Vin+）施加+5V和+2.5V的模擬量，此處設(shè)定的是待轉(zhuǎn)換的+5V模擬量。即：采用測試鉤將Ao1端子設(shè)定的+5V連接到ADC0804管腳6上。不需要其它模擬信號輸出。即：VI2和可編程電壓輸出Ao2Ao4均為0.管腳1,2,3設(shè)定的信號是L,H,L.這是對ADC0804器件初始化。根據(jù)前面規(guī)劃的測試步驟，測試ADC0804時(shí)啟動(dòng)8位模數(shù)轉(zhuǎn)換，所以應(yīng)對8個(gè)數(shù)字輸出量都進(jìn)行信號提取。D7D0下分別對應(yīng)的是管腳1118的管腳序號。按“

11、開始輸出”按鈕，對ADC0804器件初始化。見圖1.4.4進(jìn)行+5V模擬量A/D轉(zhuǎn)換測試設(shè)置啟動(dòng)轉(zhuǎn)換對ADC0804器件初始化后，將管腳3對應(yīng)狀態(tài)改為H，此時(shí)管腳1,2,3設(shè)置的信號是L,H,H.將“綜合信號F1”設(shè)置的“低電平”改為“方波信號（周期：10s）”.再將管腳7下對應(yīng)的狀態(tài)改為L.這是對ADC0804啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。按“開始輸出”按鈕，對ADC0804啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。4.5進(jìn)行+5V模擬量A/D轉(zhuǎn)換測試停止時(shí)鐘輸出在對ADC0804器件啟動(dòng)轉(zhuǎn)換后，先按“F4”鍵關(guān)閉時(shí)鐘信號，再按“開始輸出”按鈕，停止時(shí)鐘信號輸出。再對ADC0804設(shè)置回讀控制。見圖2.圖24.6進(jìn)行+5V模擬量A/D轉(zhuǎn)換測試

12、 設(shè)置回讀控制停止時(shí)鐘信號輸出后，將管腳1,2,3設(shè)置為L,L,H.再將“綜合信號F1”重新設(shè)置為“低電平”，將管腳7設(shè)置為X.這是對ADC0804設(shè)置回讀控制。按“開始輸出”按鈕，對ADC0804設(shè)置回讀控制。見圖3.圖34.7進(jìn)行+5V模擬量A/D轉(zhuǎn)換測試提取測試結(jié)果在對ADC0804設(shè)置回讀控制后，最后按“讀取器件狀態(tài)”按鈕，讀取經(jīng)ADC0804轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量輸出結(jié)果。見圖4.預(yù)期值和實(shí)測值：測試過程是對管腳6施加+5V模擬量，由于是滿量程輸入，ADC0804對應(yīng)的數(shù)字量邏輯電平預(yù)期輸出值應(yīng)為：11111111（二進(jìn)制）。實(shí)測輸出值為：11111111（二進(jìn)制），實(shí)測輸出值和預(yù)期輸出值相

13、同。圖44.8進(jìn)行+2.5V模擬量A/D轉(zhuǎn)換測試提取測試結(jié)果測試時(shí)將Ao1編程電壓輸出值：改為+2.5V，其它設(shè)置和操作步驟同前面介紹的+5V模擬量A/D轉(zhuǎn)換測試一樣。應(yīng)再完成一遍上述測試過程，這里不再贅述。在對ADC0804設(shè)置回讀控制后，最后按“讀取器件狀態(tài)”按鈕，讀取ADC0804的數(shù)字量輸出結(jié)果。見圖5.圖54.9測試結(jié)果分析預(yù)期值、實(shí)測值和誤差值：ADC0804的轉(zhuǎn)換精度比較高，實(shí)測值和預(yù)期值之間的誤差原因主要是因?yàn)锳o1輸入值的誤差造成的，即端子Ao1施加的+2.5V本身就存在一定的誤差。誤差值的簡單計(jì)算方法：模擬量+5V,+2.5V分別對應(yīng)的數(shù)字量輸出是255,128（十進(jìn)制），

14、誤差值（V）=5255*128-2.5=2.5098-2.5=0.0098V.減小誤差的方法：為減小模擬通道在施加模擬信號時(shí)自身的誤差，可以設(shè)定好待輸出的電壓值，如在Ao1處填寫+2.5V，按“開始輸出”按鈕輸出。此時(shí)用萬用表測量一下這個(gè)電壓值。如果實(shí)際輸出值偏高，則在Ao1處調(diào)低填寫的輸出值，例如填寫+2.42V；如果實(shí)際輸出值偏低，則在Ao1處調(diào)高填寫的輸出值，例如填寫+2.58V.再按“開始輸出”按鈕輸出，并用萬用表反復(fù)測量這個(gè)電壓值。直至將Ao1實(shí)際輸出調(diào)整為精確的+2.5V時(shí)為止。5.結(jié)語使用交互測試平臺時(shí)應(yīng)做到：會(huì)使用被測器件，合理填寫測試量，事先明確預(yù)期值，正確完成測試步驟。交互測試平臺是一個(gè)使用權(quán)限完全開放的測試系統(tǒng)，具有很大的靈活性。但是靈活性往往會(huì)伴隨著測試風(fēng)險(xiǎn)。由于測試儀各項(xiàng)器件功能測試全部由程序控制，不會(huì)出現(xiàn)設(shè)置矛盾、邏輯錯(cuò)誤等問題。加之安全保護(hù)措施完備，因此不存在測試風(fēng)險(xiǎn)。但是交互測試平臺則不然，在使用過程可能因?yàn)榭紤]不周或疏忽大意，出現(xiàn)設(shè)置沖突、連接錯(cuò)誤