CN102830254A - Usb接口测试负载电路 - Google Patents

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周海清
涂一新
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    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/40—Testing power supplies

Abstract

本发明提供一种USB接口测试负载电路，其包括稳压电路、分压电路、放大电路、开关电路及限流电阻；所述稳压电路连接在电源端和分压电路之间，其用于向分压电路提供一参考电压；所述分压电路包括多个子电路，每个子电路中连接一阻值不相同的电阻；第一运算放大器包括一与分压电路相连接的第一正向输入端，一通过限流电阻接地的第一负向输入端及至少一第一输出端；所述第一晶体管包括一第一漏极、一第一源极及一第一栅极，所述第一漏极与电源端相连接，所述第一漏极与第一负向输入端相连接，所述第一栅极与所述第一输出端相连接。通过分压电路中的多个子电路之间的切换以提供多种不同的标准负载电流，从而有效提高了测试的方便性。

Description

USB接口测试负载电路
技术领域
本发明涉及一种负载电路，特别涉及一种USB接口测试负载电路。
背景技术
目前USB接口主要有1.0，1.1，2.0，3.0四种标准，每种USB接口的最大标准负载电流分别为：100mA，150mA，500mA，900mA。由于传统的USB接口测试负载电路由于只能提供一种最大标准负载电流，使得在对不同的标准的USB接口进行测试时需要选用能提供不同的最大标准负载电流的测试治具，从而增加了测试的不方便性，并提高了生产成本。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能模拟多种不同最大标准负载电流的USB接口测试负载电路。
一种USB接口测试负载电路，其用于在对USB接口进行负载测试时模拟不同的最大标准负载电流，所述USB接口包括一电源端；所述USB接口测试电路包括一稳压电路、一分压电路、一第一运算放大器、一第一晶体管及一限流电阻；所述稳压电路连接在电源端和分压电路之间，其用于向分压电路提供一参考电压；所述分压电路包括多个子电路，每个子电路中连接一阻值不相同的电阻；所述第一运算放大器包括一与分压电路相连接的第一正向输入端，一通过限流电阻接地的第一负向输入端及至少一第一输出端；所述第一晶体管包括一第一漏极、一第一源极及一用于控制所述第一漏极和第一源极之间通断的第一栅极，所述第一漏极与电源端相连接，所述第一漏极与第一负向输入端相连接，所述第一栅极与所述第一输出端相连接。
本发明提供的USB接口测试负载电路通过分压电路中的多个子电路之间的切换，使得所述USB接口测试负载电路能提供多种不同的最大标准负载电流，从而有效提高了测试的方便性。
附图说明
图1是本发明第一实施方式提供的USB接口测试负载电路的电路图。
图2是本发明第二实施方式提供的USB接口测试负载电路的电路图。
主要元件符号说明
USB接口测试负载电路 100，100a
USB接口 200
电源端 210
稳压电路 10
三端稳压管 U1
阳极 11
阴极 12
参考端 13
稳压电阻 Rw
分压电路 20
电阻模块 Rf
第一分压电阻 Rf1
第二分压电阻 Rf2
第一子电路 21
第一电阻 R1
第一开关 SW1
第二子电路 22
第二电阻 R2
第二开关 SW2
第三子电路 23
第三电阻 R3
第三开关 SW3
第四子电路 24
第四电阻 R4
第四开关 SW4
第一运算放大器 A1
第一正向输入端 A11
第一负向输入端 A12
第一输出端 A13
第二运算放大器 A2
第二正向输入端 A21
第二负向输入端 A22
第二输出端 A23
第一晶体管 M1
第一漏极 D1
第一栅极 G1
第一源极 S1
第二晶体管 M2
第二漏极 D2
第二栅极 G2
第二源极 S2
限流电阻 Rx
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
如图1所示，为本发明第一实施方式提供的一种USB接口测试负载电路100，其用于在对USB接口200进行负载测试时模拟不同的最大标准负载电流，所述USB接口200包括一电源端210。所述USB接口测试负载电路100包括一稳压电路10、一分压电路20、一第一运算放大器A1、一第一晶体管M1及一限流电阻Rx。
所述稳压电路10包括一三端稳压管U1及一稳压电阻Rw。所述三端稳压管U1包括一接地的阳极11、一通过所述稳压电阻Rw与所述电源端210相连接的阴极12及一与所述阴极12相连接的参考端13。所述稳压电路10从三端稳压管U1的阴极12输出一参考电压Vf。本实施方式中，所述电源端210的电压为+5v，所述参考电压Vf为+2.5v。
所述分压电路20包括一电阻模块Rf、一第一子电路21、一第二子电路22、一第三子电路23及一第四子电路24。所述电阻模块Rf包括一与所述三端稳压管U1的阴极12相连接的第一端及一第二端。所述第一子电路21包括一第一电阻R1及一第一开关SW1，所述第一开关SW1的一端通过第一电阻R1接地，另一端与所述电阻模块Rf的第二端相连接。所述第二子电路22包括一第二电阻R2及一第二开关SW2，所述第二开关SW2的一端通过第二电阻R2接地，另一端与所述电阻模块Rf的第二端相连接。所述第三子电路23包括一第三电阻R3及一第三开关SW3，所述第三开关SW3的一端通过第三电阻R3接地，另一端与所述电阻模块Rf的第二端相连接。所述第四子电路24包括一第四电阻R4及一第四开关SW4，所述第四开关SW4的一端通过第四电阻R4接地，另一端与所述电阻模块Rf的第二端相连接。
所述第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3及第四电阻R4的阻值不相同。在对其中某个标准的USB接口200进行测试，仅关闭第一开关SW1、第二开关SW2、第三开关SW3及第四开关SW4中的一个，将其中一个电阻接入到电路中。本实施方式中，所述电阻模块Rf的阻值为2000欧姆，所述第一电阻R1的阻值为85欧姆，所述第二电阻R2的阻值为130欧姆，所述第三电阻R3的阻值为510欧姆，所述第四电阻R4的阻值为1120欧姆。本实施方式中，所述电阻模块Rf包括一第一分压电阻Rf1，所述第一分压电阻Rf1的第一端和第二端分别为所述电阻模块Rf第一端和第二端，该第一分压电阻Rf1的阻值为2000欧姆。
所述第一运算放大器A1包括一第一正向输入端A11、一第一负向输入端A12及一第一输出端A13。所述第一正向输入端A11与所述电阻模块Rf的第二端相连接。
所述第一晶体管M1包括一第一漏极D1、一第一源极S1及一用于控制所述第一漏极D1和第一源极S1之间通断的第一栅极G1。所述第一漏极D1与电源端210相连接，所述第一源极S1与所述第一运算放大器A1的第一负向输入端A12相连接，所述第一栅极G1与所述第一运算放大器A1的第一输出端A13相连接。
所述限流电阻Rx的一端与所述第一运算放大器A1的第一负向输入端A12及所述第一晶体管M1的第一源极S1相连接，其另一端接地。
在使用过程中，当需要某一标准的USB接口200进行测试时，选择闭合所述分压电路20中其中一个子电路。具体对应关系为：当对1.0标准的USB接口200进行测试时选择闭合第一子电路21，当对1.1标准的USB接口200进行测试时选择闭合第二子电路22，当对2.0标准的USB接口200进行测试时选择闭合第三子电路23，当对3.0标准的USB接口200进行测试时选择闭合第四子电路24。经过第一分压电阻Rf1和其中一个子电路对所述参考电压Vf的分压作用，所述第一运算放大器A1的第一正向输入端A11的电压为V1，根据运算放大器虚短的特性，所述第一负向输入端A12的电压也为V1，所述第一输出端A13保持输出一高电平至所述第一晶体管M1的第一栅极G1，从而使所述第一晶体管M1的第一漏极D1和第一源极S1相导通。此时，由于所述限流电阻Rx的第一端的电压与所述第一负向输入端A12的电压相等且都为V1，使得从电源端210流过所述第一晶体管M1及限流电阻Rx的电流为V1/Rx。例如，当对3.0标准的USB接口200进行测试时，则闭合第三子电路23中的第三开关SW3，经过第一分压电阻Rf1和第三电阻R3的作用，使得所述V1/Rx=900mA，从而实现对3.0标准的USB接口200的最大标准负载电流的模拟。
如图2所示，为本发明第二实施方式提供的一种USB接口测试负载电路100a，其与第一实施方式提供的USB接口测试负载电路100的不同在于：所述电阻模块Rf还包括一第二分压电阻Rf2，所述USB接口测试负载电路100A还包括一第二运算放大器A2及一第二晶体管M2。所述第二分压电阻Rf2包括一与所述第一分压电阻Rf1相连接的第一端及一所述第一正向输入端A11相连接的第二端，所述第一分压电阻Rf1的第一端为所述电阻模块Rf的第一端，所述第二分压电阻Rf2的第二端为所述电阻模块Rf的第二端。所述第二运算放大器A2包括一第二正向输入端A21、一第二负向输入端A22及一第二输出端A23，所述第二正向输入端A21与所述第一分压电阻Rf1的第二端相连接。所述第二晶体管M2包括一第二漏极D2、一第二源极S2及一用于控制所述第二漏极D2和第二源极S2之间通断的第二栅极G2。所述第二漏极D2与电源端210相连接，所述第二源极S2与所述第二运算放大器A2的第二负向输入端32及第一晶体管M1的第一漏极D1相连接，所述第二栅极G2与所述第二运算放大器A2的第二输出端A23相连接。在使用过程，所述第一运算放大器A1和第二运算放大器A2分别控制第一晶体管M1和第二晶体管M2导通，从而使得所述电源端210、第一晶体管M1、第二晶体管M2及限流电阻Rx形成通路。另外，所述第二运算放大器A2及第二晶体管M2可用于分担所述第一运算放大器A1及第一晶体管M1的功耗，以防止所述第一运算放大器A1及第一晶体管M1烧毁。
本发明提供的USB接口测试负载电路通过在分压电路中的多个子电路之间的切换，使得所述USB接口测试负载电路能提供多种不同的最大标准负载电流，从而有效提高了测试的方便性。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种像应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种USB接口测试负载电路，其用于在对USB接口进行负载测试时模拟不同的最大标准负载电流，所述USB接口包括一电源端；所述USB接口测试电路包括一稳压电路、一分压电路、一第一运算放大器、一第一晶体管及一限流电阻；所述稳压电路连接在电源端和分压电路之间，其用于向分压电路提供一参考电压；所述分压电路包括多个子电路，每个子电路中连接一阻值不相同的电阻；所述第一运算放大器包括一与分压电路相连接的第一正向输入端，一通过限流电阻接地的第一负向输入端及至少一第一输出端；所述第一晶体管包括一第一漏极、一第一源极及一用于控制所述第一漏极和第一源极之间通断的第一栅极，所述第一漏极与电源端相连接，所述第一漏极与第一负向输入端相连接，所述第一栅极与所述第一输出端相连接。
2.如权利要求1所述的USB接口测试负载电路，其特征在于：所述稳压电路包括一三端稳压管及一稳压电阻，所述三端稳压管包括一接地的阳极、一通过稳压电阻与所述电源端相连接的阴极及一与所述阴极相连接的参考端。
3.如权利要求2所述的USB接口测试负载电路，其特征在于：所述分压电路包括一电阻模块、第一子电路、第二子电路、第三子电路及第四子电路；所述电阻模块包括一与所述三端稳压管的阴极相连接的第一端及一与第一正向输入端相连接的第二端；所述第一子电路包括一第一电阻及一第一开关，所述第一开关的一端通过第一电阻接地，另一端与所述电阻模块的第二端相连接；所述第二子电路包括一第二电阻及一第二开关，所述第二开关的一端通过第二电阻接地，另一端与所述电阻模块的第二端相连接；所述第三子电路包括一第三电阻及一第三开关，所述第三开关的一端通过第三电阻接地，另一端与所述电阻模块的第二端相连接；所述第四子电路包括一第四电阻及一第四开关，所述第四开关的一端通过第四电阻接地，另一端与所述电阻模块的第二端相连接。
4.如权利要求3所述的USB接口测试负载电路，其特征在于：所述第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻的阻值不相同。
5.如权利要求4所述的USB接口测试负载电路，其特征在于：所述电阻模块的阻值为2000欧姆，所述第一电阻的阻值为85欧姆，所述第二电阻的阻值为130欧姆，所述第三电阻的阻值为510欧姆，所述第四电阻的阻值为1120欧姆。
6.如权利要求5所述的USB接口测试负载电路，其特征在于：所述限流电阻的阻值为1欧姆。
7.如权利要求3所述的USB接口测试负载电路，其特征在于：所述电阻模块包括一第一分压电阻，所述第一分压电阻的第一端和第二端分别为所述电阻模块第一端和第二端。
8.如权利要求3所述的USB接口测试负载电路，其特征在于：所述电阻模块包括一第一分压电阻及一第二分压电阻，所述第一分压电阻包括一与所述三端稳压管的阴极相连接的第一端及一第二端，所述第二分压电阻包括一与第一分压电阻的第二端相连接的第一端及一与第一正向输入端相连接的第二端，所述第一分压电阻的第一端为所述电阻模块的第一端，所述第二分压电阻的第二端为所述电阻模块的第二端。
9.如权利要求8所述的USB接口测试负载电路，其特征在于：所述第一分压电阻和第二分压电阻的阻值均为1000欧姆。
10.如权利要求8所述的USB接口测试负载电路，其特征在于：所述USB接口测试负载电路还包括一第二运算放大器及一第二晶体管；所述第二运算放大器包括一第二正向输入端、一第二负向输入端及一第二输出端，所述第二正向输入端与所述第一分压电阻的第二端相连接，所述第二晶体管包括一第二漏极、一第二源极及一用于控制所述第二漏极和第二源极之间通断的第二栅极；所述第二漏极与电源端相连接，所述第二源极与所述第二运算放大器的第二负向输入端及第一晶体管的第一漏极相连接，所述第二栅极与所述第二运算放大器的第二输出端相连接。
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