CN102375113B - 用于模拟测试模块的控制电路及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于模拟测试模块的控制电路及控制系统。在控制电路中使用光耦合器隔绝噪声，并使用通用放大器来调整增益，使得逻辑测试机可配合模拟测试模块中不同规格与操作电压差的继电器进行模拟信号测试。在控制系统中，每一控制电路的移位暂存器亦将测试数据信号逐一传递至下一级的控制电路中，使得逻辑测试机可在仅使用单一输出入端口的前提下同时输出多个位至多个控制电路与模拟测试模块。

Description

用于模拟测试模块的控制电路及控制系统

技术领域

本发明揭露一种用于模拟测试模块的控制电路及控制系统，尤指一种通过光耦合器隔离噪声并以通用放大器(GeneralPurpose Amplifier)辅助提供继电器所需的操作电压差的控制电路及包括至少一个该控制电路的控制系统。

背景技术

请参阅图1，其为一种一般逻辑测试机110与其所配合用于音频测量的模拟测试模块120的示意图。如图1所示，逻辑测试机110输出一控制信号至模拟测试模块120，以作交流小信号的测量与测试。模拟测试模块120一般会以低噪声电源来进行电源供应，以降低外部电源的噪声耦合。由于模拟测试模块120常需测试具有不同信号强度的音频信号，因此由逻辑测试机110以单一输出入端口传输而来的控制信号也需要以不同增益的放大器放大，以得到合乎信号强度需求的音频信号进行测试。模拟测试模块120包括有一继电器(未图示)，用来当作选择切换放大器增益的开关，其本身可根据所输入的一控制信号与一直流电压源之间的电压差，来配合不同范围信号强度的音频信号进行切换；其中模拟测试模块120耦接于一模拟接地端AGND，逻辑测试机110耦接于一数字接地端DGND。然而，随着模拟测试模块120在规格上的需求变得多样化，逻辑测试机110以单一输出入端口传输控制信号的方式将会变得不敷使用；除此以外，所输出的控制信号也有可能因此被耦合至非对应规格的模拟测试模块120而造成噪声，使得模拟测试模块120的测量结果不稳定或变大而导致生产时的误差与成本提高。

发明内容

本发明揭露一种用于模拟测试模块的控制电路。该控制电路包括一移位暂存器、一光耦合器(Photo-coupler)及一通用放大器(General Purpose Amplifier)。该移位暂存器用来接收自外部的一数据信号，并用来根据该数据信号产生多个位。该光耦合器耦合至该移位暂存器，通过光传输方式传送所述多个位。该通用放大器耦合至该光耦合器，接收自该光耦合器所传送的所述多个位，并输出至一模拟测试模块。

本发明所述的用于模拟测试模块的控制电路，该光耦合器包括：一第一感应元件，耦合至一数字接地端，该第一感应元件接收自该移位暂存器所传送的所述多个位，并将所述多个位转换成对应的光信号；以及一第二感应元件，耦合在该第一感应元件与一模拟接地端之间，该第二感应元件根据对应所述多个位的光信号，输出一第一电位信号。

本发明所述的用于模拟测试模块的控制电路，该第一感应元件的一第一端连接于该移位暂存器以接收所述多个位，该第一感应元件的一第二端连接于该数字接地端，该第一感应元件根据所述多个位决定是否被触发；该第二感应元件以光耦合方式耦接于该第一感应元件，该第二感应元件的一第一端耦接于该模拟接地端，该第二感应元件感应该第一感应元件是否被所述多个位触发的状况，以对应所述多个位产生多个信号，且该第二感应元件的一第二端输出该第一电位信号。

本发明所述的用于模拟测试模块的控制电路，该通用放大器的一开关端耦接于该第二感应元件的该第一端以接收所述多个信号，该通用放大器的一基准端耦接于该模拟接地端，该通用放大器根据所述多个信号来决定是否开启，且该通用放大器的一输出端输出一第二电位信号。

本发明所述的用于模拟测试模块的控制电路，该通用放大器为一npn型双极结晶体管(npn Bipolar Junction Transistor)，该通用放大器的开关端为该npn型双极结晶体管的基极(Base)，且该通用放大器的该基准端为该npn型双极结晶体管的射极，该通用放大器的该输出端为该npn型双极结晶体管的集极。

本发明所述的用于模拟测试模块的控制电路，还包括：一第一电阻，该第一电阻的一第一端耦接于该第二感应元件的该第一端，且该第一电阻的一第二端耦接于该通用放大器的该开关端；及一第二电阻，该第二电阻的一第一端耦接于该第一电阻的该第二端，且该第二电阻的一第二端耦接于该模拟接地端。

本发明另揭露一种用于模拟测试模块的控制系统。该控制系统包括一逻辑测试机、至少一个控制电路及至少一个模拟测试模块。该逻辑测试机用来输出一测试数据信号。该至少一个控制电路耦合至该逻辑测试机，以接收该测试数据信号。该至少一个模拟测试模块耦合并一一对应于该至少一个控制电路，且每一个模拟测试模块用以测试对应的一待测元件。该至少一个控制电路通过光传输方式将该测试数据信号传送至该模拟测试模块。

本发明所述的用于模拟测试模块的控制系统，该至少一个控制电路中的每一个控制电路包括：一移位暂存器，用来接收该测试数据信号，并用来根据该测试数据信号产生多个位；一光耦合器，耦合至该移位暂存器，通过光传输方式传送所述多个位；以及一通用放大器，耦合至该光耦合器，接收自该光耦合器所传送的所述多个位，并输出至该模拟测试模块。

本发明所述的用于模拟测试模块的控制系统，该光耦合器包括：一第一感应元件，耦合至一数字接地端，该第一感应元件接收自该移位暂存器所传送的所述多个位，并将所述多个位转换成对应的光信号；以及一第二感应元件，耦合至该第一感应元件与一模拟接地端之间，该第二感应元件根据对应所述多个位的光信号，输出一第一电位信号。

本发明所述的用于模拟测试模块的控制系统，该第一感应元件的一第一端连接于该移位暂存器以接收所述多个位，该第一感应元件的一第二端连接于该数字接地端，该第一感应元件根据所述多个位决定是否被触发；该第二感应元件以光耦合方式耦接于该第一感应元件，该第二感应元件的一第一端耦接于该模拟接地端，该第二感应元件感应该第一感应元件是否被所述多个位触发的状况，以对应所述多个位产生多个信号，且该第二感应元件的一第二端输出该第一电位信号。

本发明所述的用于模拟测试模块的控制系统，该通用放大器的一开关端耦接于该第二感应元件的该第一端以接收所述多个信号，该通用放大器的一基准端耦接于该模拟接地端，该通用放大器根据所述多个信号来决定是否开启，且该通用放大器的一输出端输出一第二电位信号。

本发明所述的用于模拟测试模块的控制系统，该通用放大器为一npn型双极结晶体管，该通用放大器的开关端为该npn型双极结晶体管的基极，且该通用放大器的该基准端为该npn型双极结晶体管的射极，该通用放大器的该输出端为该npn型双极结晶体管的集极。

本发明所述的用于模拟测试模块的控制系统，还包括：一第一电阻，该第一电阻的一第一端耦接于该第二感应元件的该第一端，且该第一电阻的一第二端耦接于该通用放大器的该开关端；及一第二电阻，该第二电阻的一第一端耦接于该第一电阻的该第二端，且该第二电阻的一第二端耦接于该模拟接地端。

本发明通过光耦合器传输位及隔绝噪声，并通过通用放大器来调整增益，使得逻辑测试机可配合模拟测试模块中所包括不同规格及不同操作电压差的继电器进行模拟信号测试。

附图说明

图1为一种一般逻辑测试机与其所配合用于音频测量的模拟测试模块的示意图。

图2为本发明所揭露的一控制电路的简略示意图，其中该控制电路与图1所示的逻辑测试机及模拟测试模块共同操作。

图3为应用图2所示的控制电路所揭露的一控制系统的示意图。

附图中符号的简单说明如下：

110：逻辑测试机

120：模拟测试模块

210：控制电路

220：移位暂存器

230：光耦合器

232：第一感应元件

234：第二感应元件

240：通用放大器

242、244：电阻

300：控制系统

AGND：模拟接地端

DGND：数字接地端

SCK：时脉信号

SDA：数据信号

RESET：重置信号

LATCH：开关信号

V1、V2：电位信号。

具体实施方式

为了解决先前技术中当模拟测试模块在音频测试需求变多时，逻辑测试机疲于应付的情形，本发明揭露了一种控制电路与控制系统。该控制电路使用光耦合器隔绝由逻辑测试机的控制信号中所带的噪声，并以通用放大器调整控制信号所需的增益；该控制系统更将多个本发明所揭露的控制电路加以串联，以配合不同规格的模拟测试模块。

请参阅图2，其为本发明所揭露的一控制电路210的简略示意图，其中控制电路210与图1所示的逻辑测试机110及模拟测试模块120共同操作。控制电路210包括一移位暂存器220、一光耦合器230、一通用放大器240及电阻242、244。

如图2所示，移位暂存器220主要接收四个信号，包括一时脉信号SCK、一数据信号SDA、一重置端RESET及一开关信号LATCH，其中数据信号SDA根据逻辑测试机110所传输的测试数据信号所产生。移位暂存器220会以高/低电位的形式将数据信号SDA转成多个位。

光耦合器230包括一第一感应元件232及一第二感应元件234。第一感应元件232的一第一端耦接于移位暂存器220以接收所述多个位。第一感应元件232的一第二端耦接于数字接地端DGND。第一感应元件232根据所述多个位决定是否被触发。第二感应元件234以光耦合方式耦接于第一感应元件232，使得第一感应元件232所接收到的所述多个位可通过光传输的感应方式传送至第二感应元件234。第二感应元件234的一第一端通过电阻242、244耦接于模拟接地端AGND。第二感应元件234用来感应第一感应元件232是否被所述多个位触发的状况，以对应所述多个位产生多个信号。

通用放大器240的开关端通过电阻242耦接于第二感应元件234的该第一端以接收所述多个信号。通用放大器240的一基准端耦接于模拟接地端AGND。通用放大器240根据所述多个信号来决定是否开启，并根据是否开启的状态在通用放大器240的一输出端输出一第二电位信号V2。

在本发明的较佳实施例中，第一感应元件232为一光发射器，用来接收移位暂存器220输出的信号，并转换该信号成为光信号。于本发明的较佳实施例中，第二感应元件234为一光侦测器，侦测第一感应元件的所转换的光信号，并对应输出第一电位信号V1至模拟测试模块120及所述多个位所对应的所述多个信号至通用放大器240。第二感应元件234包括一npn型的光晶体管。当具有高电位的一位经过第一感应元件232，且第二感应元件234侦测到该高电位的位时，通用放大器240会根据第二感应元件234所侦测到的该高电位的位而对应的被开启，反之，当具有低电位的一位经过第一感应元件232，且第二感应元件234侦测到该低电位的位时，通用放大器240会根据第二感应元件234所侦测到的该低电位的位而对应的被关闭。第二感应元件234的一第二端亦根据所侦测到的位对应的电位高低来输出第一电位信号V1至模拟测试模块120所包括的继电器。最后，第一电位信号V1与第二电位信号V2之间的电压差会用来操作模拟测试模块120所包括的继电器。

在本发明的一实施例中，通用放大器240为专门用来承载一百微安培(mA)以上电流的npn型双极结晶体管，以应付需要较高增益或较高电流的模拟测试模块120在操作上的需求。如此一来，当第二感应元件234感应到第一感应元件232接收的高电位的位而产生高电位的信号时，通用放大器240亦会被第二感应元件234所产生的高电位信号开启而导通，使得所输出的第二电位信号V2的电位可更接近模拟接地端AGND而被拉低，且第一电位信号V1与第二电位信号之间V2的电位差会被拉大，以满足需要较大电位差的继电器的操作规格；反之，当第二感应元件234感应到第一感应元件232接收的低电位的位时，通用放大器240会因为第二感应元件234输出的低电位信号而被关闭，使得通用放大器240所输出的第二电位信号V2因被隔绝于模拟接地端AGND而保持在高电位，且第一电位信号V1与第二电位信号V2之间的电位差会缩小，以应对于需要较小电位差的继电器的操作规格。

除此以外，由于第一感应元件232与第二感应元件234之间以光耦合方式进行耦合，因此通过逻辑测试机110与移位暂存器220所产生并经过第一感应元件232的多个位中即使带有噪声，也将被光耦合器230隔离，使得这些噪声无法到达第二感应元件234。

请参阅图3，其为应用图2所示的控制电路210所揭露的一控制系统300的示意图。如图3所示，至少一个控制电路210以移位暂存器220的一输出端QN所输出的一输出信号Q_n来彼此连接，因此每一控制电路210皆可在接收到数据信号SDA或输出信号Q₁、Q₂、Q₃、…、Q_n-1的同时传递信号启动其下一级的相邻控制电路210。图3所示各自与至少一个控制电路210耦接的至少一个模拟测试模块120的继电器所需电压差或规格皆不同，然而通过图2所揭露的控制电路210，除了噪声可有效被隔绝以外，采用不同增益的通用放大器240亦可达到配合这些具有不同规格及不同操作电压差的继电器来操作的目的。除此以外，由于控制电路210之间的串接，可省去逻辑测试机110需要使用多个输出入端口连接至每一控制电路210及每一模拟测试模块120的不便，而仅只需使用如图3所示的单一输出入端口完成同时控制多个控制电路210及模拟测试模块120的目的。

本发明揭露一种控制电路与控制系统。通过光耦合器传输位及隔绝噪声，并通过通用放大器来调整增益，使得逻辑测试机可配合模拟测试模块中所包括不同规格及不同操作电压差的继电器进行模拟信号测试。除此以外，每一控制电路的移位暂存器亦将数据信号逐一传递至下一级控制电路中，使得逻辑测试机可在仅使用单一输出入端口的前提下同时输出多个位于至少一个控制电路与一一对应于该至少一个控制电路的至少一个模拟测试模块。

以上所述仅为本发明较佳实施例，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟悉本项技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可在此基础上做进一步的改进和变化，因此本发明的保护范围当以本申请的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种用于模拟测试模块的控制电路，其特征在于，包括：

一移位暂存器，用来接收自外部的一数据信号，并用来根据该数据信号产生多个位；

一光耦合器，耦合至该移位暂存器，通过光传输方式传送所述多个位，其中该光耦合器包括：

一第一感应元件，耦合至一数字接地端，该第一感应元件接收自该移位暂存器所传送的所述多个位，并将所述多个位转换成对应的光信号；以及

一第二感应元件，耦合在该第一感应元件与一模拟接地端之间，该第二感应元件根据对应所述多个位的光信号，输出一第一电位信号；以及

一通用放大器，耦合至该光耦合器，接收自该光耦合器所传送的所述多个位，并输出至一模拟测试模块。

2.根据权利要求1所述的用于模拟测试模块的控制电路，其特征在于，

该第一感应元件的一第一端连接于该移位暂存器以接收所述多个位，该第一感应元件的一第二端连接于该数字接地端，该第一感应元件根据所述多个位决定是否被触发；

该第二感应元件以光耦合方式耦接于该第一感应元件，该第二感应元件的一第一端耦接于该模拟接地端，该第二感应元件感应该第一感应元件是否被所述多个位触发的状况，以对应所述多个位产生多个信号，且该第二感应元件的一第二端输出该第一电位信号。

3.根据权利要求2所述的用于模拟测试模块的控制电路，其特征在于，该通用放大器的一开关端耦接于该第二感应元件的该第一端以接收所述多个信号，该通用放大器的一基准端耦接于该模拟接地端，该通用放大器根据所述多个信号来决定是否开启，且该通用放大器的一输出端输出一第二电位信号。

4.根据权利要求3所述的用于模拟测试模块的控制电路，其特征在于，该通用放大器为一npn型双极结晶体管，该通用放大器的开关端为该npn型双极结晶体管的基极，且该通用放大器的该基准端为该npn型双极结晶体管的射极，该通用放大器的该输出端为该npn型双极结晶体管的集极。

5.根据权利要求3所述的用于模拟测试模块的控制电路，其特征在于，还包括：

一第一电阻，该第一电阻的一第一端耦接于该第二感应元件的该第一端，且该第一电阻的一第二端耦接于该通用放大器的该开关端；及

一第二电阻，该第二电阻的一第一端耦接于该第一电阻的该第二端，且该第二电阻的一第二端耦接于该模拟接地端。

6.一种用于模拟测试模块的控制系统，其特征在于，包括：

一逻辑测试机，用来输出一测试数据信号；

至少一个控制电路，耦合至该逻辑测试机，以接收该测试数据信号，该至少一个控制电路中的每一个控制电路包括：

一移位暂存器，用来接收该测试数据信号，并用来根据该测试数据信号产生多个位；

一光耦合器，耦合至该移位暂存器，通过光传输方式传送所述多个位，其中该光耦合器包括：

一第一感应元件，耦合至一数字接地端，该第一感应元件接收自该移位暂存器所传送的所述多个位，并将所述多个位转换成对应的光信号；以及

一第二感应元件，耦合至该第一感应元件与一模拟接地端之间，该第二感应元件根据对应所述多个位的光信号，输出一第一电位信号；

一通用放大器，耦合至该光耦合器，接收自该光耦合器所传送的所述多个位，并输出至一模拟测试模块；以及

至少一个模拟测试模块，耦合并一一对应于该至少一个控制电路，且每一个模拟测试模块用以测试对应的一待测元件；

其中该至少一个控制电路通过光传输方式将该测试数据信号传送至该模拟测试模块。

7.根据权利要求6所述的用于模拟测试模块的控制系统，其特征在于，

该第一感应元件的一第一端连接于该移位暂存器以接收所述多个位，该第一感应元件的一第二端连接于该数字接地端，该第一感应元件根据所述多个位决定是否被触发；

该第二感应元件以光耦合方式耦接于该第一感应元件，该第二感应元件的一第一端耦接于该模拟接地端，该第二感应元件感应该第一感应元件是否被所述多个位触发的状况，以对应所述多个位产生多个信号，且该第二感应元件的一第二端输出该第一电位信号。

8.根据权利要求7所述的用于模拟测试模块的控制系统，其特征在于，该通用放大器的一开关端耦接于该第二感应元件的该第一端以接收所述多个信号，该通用放大器的一基准端耦接于该模拟接地端，该通用放大器根据所述多个信号来决定是否开启，且该通用放大器的一输出端输出一第二电位信号。

9.根据权利要求8所述的用于模拟测试模块的控制系统，其特征在于，该通用放大器为一npn型双极结晶体管，该通用放大器的开关端为该npn型双极结晶体管的基极，且该通用放大器的该基准端为该npn型双极结晶体管的射极，该通用放大器的该输出端为该npn型双极结晶体管的集极。

10.根据权利要求8所述的用于模拟测试模块的控制系统，其特征在于，还包括：

一第一电阻，该第一电阻的一第一端耦接于该第二感应元件的该第一端，且该第一电阻的一第二端耦接于该通用放大器的该开关端；及

一第二电阻，该第二电阻的一第一端耦接于该第一电阻的该第二端，且该第二电阻的一第二端耦接于该模拟接地端。