CN104198920A - 功率放大器直流工作点检测仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种功率放大器直流工作点检测仪，它包括：MCU模块，用于数据处理；以及与MCU模块连接的信号选择模块；所述信号选择模块受MCU模块控制，用于MCU模块按顺序对选通的信号进行测量；与MCU模块连接的分压网络模块；所述分压网络模块受MCU模块控制，用于提供MCU模块针对输入到MCU模块的信号相应的分压电压；与MCU模块连接的极性检测和处理模块，用于电压极性检测，并向所述MCU模块提供正电压；与MCU模块连接的显示模块，用于数据显示；与MCU模块连接的按键模块，用于人机对话；所述信号选择模块与所述分压网络模块连接；所述分压网络模块与所述极性检测和处理模块连接。本发明可快速测出电压，提高生产效率，测试时间约为2秒，其精度可以达到5mV。

Description

功率放大器直流工作点检测仪

技术领域

本发明涉及一种直流工作点检测装置，具体涉及一种功率放大器直流工作点检测仪。

背景技术

功率放大器，简称“功放”，是指在给定失真率条件下，能产生最大功率输出以驱动某一负载(例如扬声器)的放大器。功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。音响生产厂，在生产功放的过程中，每一台功率放大器都需要测试直流工作点，直流工作电压是衡量一台功率放大器是否能正常工作重要指标。比如，正负电源，中点辅助电源等等。直流工作点也称静态工作点，所谓静态工作点就是输入信号为零时,电路处于直流工作状态,这些直流电流,电压的数值在三极管特性曲线上表示为一个确定的点,设置静态工作点的目的就是要保证在被放大的交流信号加入电路时,不论是正半周还是负半周都能满足发射结正向偏置,集电结反向偏置的三极管放大状态。现有技术中功率放大器直流工作点测试时，在生产过程中频繁的使用万用表，工作量大，且测试精度低。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种测试方便，测试时间短，测试精度高的功率放大器直流工作点检测仪。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种功率放大器直流工作点检测仪，它包括：

MCU模块，用于数据处理；

以及与MCU模块连接的信号选择模块；所述信号选择模块受MCU模块控制，用于MCU模块按顺序对选通的信号进行测量；

与MCU模块连接的分压网络模块；所述分压网络模块受MCU模块控制，用于提供MCU模块针对输入到MCU模块的信号相应的分压电压；

与MCU模块连接的极性检测和处理模块，用于电压极性检测，并向所述MCU模块提供正电压；

与MCU模块连接的显示模块，用于数据显示；

与MCU模块连接的按键模块，用于人机对话；

所述信号选择模块与所述分压网络模块连接；所述分压网络模块与所述极性检测和处理模块连接。

更进一步的技术方案是功率放大器直流工作点检测仪还包括与MCU模块连接的串行通讯模块，用于与外部系统设备进行信号通信。

更进一步的技术方案是MCU模块是型号为MEGA128L的单片机。

更进一步的技术方案是分压信号设置有至少五级分压电压值。

更进一步的技术方案是五级分压电压值分别为2V，20V，40V，60V，200V。

更进一步的技术方案是极性检测和处理模块包括比较器、单位反相器、反相单位放大电路、常开继电器、正负电压选择继电器；所述比较强连接单位反相器，单位反相器连接反相单位放大电路，反相单位放大电路连接常开继电器，反相单位放大电路连接正负电压选择继电器。

更进一步的技术方案是显示模块是19264液晶显示屏。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明使用过程中只要在设计功率放大器时，设置定义接口，在生产时，插上本发明检测仪，可快速测出每一个电压，很大程度上提高生产效率，测试一路的电压时间约为2秒，其精度可以达到5mV。

附图说明

图1为本发明一个实施例原理框图。

图2为本发明一个实施例中程序流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述。

如图1所示，本发明一个实施例功率放大器直流工作点检测仪，它包括：

MCU模块，用于数据处理；具体的实施方案是，本实施例中MCU模块选用的是ATMEL的MEGA128L，这块单片机的特点：高性能、低功耗的8位微处理器，133条指令–大多数可以在一个时钟周期内完成，工作于16MHz时性能高达16MIPS，128K字节的系统内可编程Flash，4K字节的EEPROM，4K字节的内部SRAM，8路10位ADC。

功率放大器直流工作点检测仪还包括与MCU模块连接的信号选择模块；所述信号选择模块受MCU模块控制，用于MCU模块按顺序对选通的信号进行测量；信号选择模块是通过继电器J1-J8来完成的，MCU按顺序从J1-J8对选通的信号进行测量。控制引脚分别为：P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P1。从IN1至IN8依次进行选择检测，要选通哪一路，就将哪一路的控制引脚写“0”。保证不被选通的信号是与检测电路断开。

功率放大器直流工作点检测仪还包括与MCU模块连接的分压网络模块；所述分压网络模块受MCU模块控制，用于提供MCU模块针对输入到MCU模块的信号相应的分压电压；分压的目的是为了，让输入到MCU的信号在MCU能够承受的范围内，共分了五级，分别为2V，20V，40V，60V，200V。细分的另外一个目的是为了低电压可以有比较高的检测精度。对每一路输入的电压信号，首先是默认为它是高电压，依次往低电压范围走，满足哪一个范围，就停留在该分压档。分压网络模块包括第一分压电阻R44和第二分压电阻R45，两个分压电阻串联，分压电阻的精度必须是保证是千分之一的精度，并且具有很好的温度漂移。

功率放大器直流工作点检测仪还包括与MCU模块连接的极性检测和处理模块，用于电压极性检测，并向所述MCU模块提供正电压；因为我们要检测的电压有可能是正电压，也有可能是负电压。所以要检测必须电压信号的下正负。检测的方法是通过一个比较器来实现的。当比较器的输出为高电平时，表示检测到的电压为正，否则为负。如果是负电压，就必须进行单位反相，因为MCU只能够检测正电压。单位反相是通过反相器实现的。经过一个反相单位放大电路，就把负电压信号转换成正电压信号了。为了保证负电压信号不进入MCU的检测脚，使用了一个常开继电器，在没有检测出信号正负的情况下，常开继电器是断开的。同时又使用了一正负电压选择的继电器，从原理不难看出，如果检测的电压信号为正，那么正负电压选择继电器就不需要吸合，如果检测到是负的电压信号，就需要把反相的电压信号引入到MCU，就需要正负电压选择继电器吸合。电路连接关系为比较强连接单位反相器，单位反相器连接反相单位放大电路，反相单位放大电路连接常开继电器，反相单位放大电路连接正负电压选择继电器。

功率放大器直流工作点检测仪还包括与MCU模块连接的显示模块，用于数据显示；显示模块的主要作用是把检测的电压信号显示在显示屏上，另外一个作用是在对本仪器设置时的一个辅助显示作用。作为优选，本实施例中我们选用是19264液晶显示。

功率放大器直流工作点检测仪还包括与MCU模块连接的按键模块，用于人机对话。本实施例中所述信号选择模块与所述分压网络模块连接；所述分压网络模块与所述极性检测和处理模块连接。

作为优选的实施方案，功率放大器直流工作点检测仪还包括与MCU模块连接的串行通讯模块，用于与外部系统设备进行信号通信。串行通讯模块的主要作用是满足生产过程中如果有电脑操作时，把本仪器测量到信号发送电脑，进行其它的处理。

如图2所示，本实施例的程序工作流程图，MCU按顺序从IN1至IN8进行选择检测，依次判断是否检测完，是，则进行下一路信号检测，通过分压网络模块进行电压选择，以保证让让输入到MCU的信号在MCU能够承受的范围内，依次从高电压向低电压进行判断选择，如从60V到40V到20V再到2V，再判断是否是正极性信号，是，则常开继电器J14吸合，否，则正负电压选择继电器吸合J15吸合，当判断是负电压，进行AD转换，转换成正电压信号，然后保存结果并发送，保存结果后可进行数据显示。

本实施例检测仪检测的电压，所使用的10AD足以满足要求。其精度可以达到0.005V，也就是5mV。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一个实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (7)

1.一种功率放大器直流工作点检测仪，其特征在于：它包括：

MCU模块，用于数据处理；

以及与MCU模块连接的信号选择模块；所述信号选择模块受MCU模块控制，用于MCU模块按顺序对选通的信号进行测量；

与MCU模块连接的分压网络模块；所述分压网络模块受MCU模块控制，用于提供MCU模块针对输入到MCU模块的信号相应的分压电压；

与MCU模块连接的极性检测和处理模块，用于电压极性检测，并向所述MCU模块提供正电压；

与MCU模块连接的显示模块，用于数据显示；

与MCU模块连接的按键模块，用于人机对话；

所述信号选择模块与所述分压网络模块连接；所述分压网络模块与所述极性检测和处理模块连接。

2.根据权利要求1所述的功率放大器直流工作点检测仪，其特征在于所述的功率放大器直流工作点检测仪还包括与MCU模块连接的串行通讯模块，用于与外部系统设备进行信号通信。

3.根据权利要求1所述的功率放大器直流工作点检测仪，其特征在于所述的MCU模块是型号为MEGA128L的单片机。

4.根据权利要求1所述的功率放大器直流工作点检测仪，其特征在于所述的分压信号设置有至少五级分压电压值。

5.根据权利要求4所述的功率放大器直流工作点检测仪，其特征在于所述的五级分压电压值分别为2V，20V，40V，60V，200V。

6.根据权利要求1所述的功率放大器直流工作点检测仪，其特征在于所述的极性检测和处理模块包括比较器、单位反相器、反相单位放大电路、常开继电器、正负电压选择继电器；所述比较强连接单位反相器，单位反相器连接反相单位放大电路，反相单位放大电路连接常开继电器，反相单位放大电路连接正负电压选择继电器。

7.根据权利要求1所述的功率放大器直流工作点检测仪，其特征在于所述的显示模块是19264液晶显示屏。