CN105372580B - 一种运算放大器的测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种测试装置，尤其涉及一种运算放大器的运算装置。一种运算放大器的测试装置，所述测试装置包括箱体，所述箱体内部包括：底板；运放环路板，与所述底板固定连接，印刷有所述运算放大器的测试电路；转接板，与所述底板连接，转接所述底板与所述运放环路板上的全部或部分测试信号。

Description

一种运算放大器的测试装置

技术领域

本发明涉及一种测试装置，尤其涉及一种运算放大器的运算装置。

背景技术

目前市场上的测试装置不完全能能够和各种测试机匹配,不方便对测试运放的数据的一致性做出判断和管理,同时因为各种测试机匹配时因端口不统一,这样就不方便于生产管理识别和维护,同时也就限制了运算放大器的测试装置不能够通用多单元运算放大器。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种运算放大器的测试装置，能够通用单/双/四单元运算放大器，同时对各种测试机匹配。

本发明采用如下技术方案：

一种运算放大器的测试装置，所述测试装置包括箱体，所述箱体内部包括：

底板，包括所述运算放大器测试电路的布线；

运放环路板，与所述底板固定连接，焊接有所述运算放大器的测试电路；

转接板，与所述底板连接，转接所述底板与所述运放环路板上的全部或部分测试信号。

上述的底板、运放环路板和转接板均设置于箱体的内部的空腔中，运放环路板的为双面电路板，在运放环路板的正面或反面焊接有继电器和待测的运算放大器，继电器与待测运算放大器焊接于运放环路板的正面，上述所称的正面指远离底板的一面，将运算放大器设置于运放环路板的正面方便测试过程中的拆卸。

上述的底板中印刷有测试电路的布线，所述继电器和所述运算放大器分别通过继电器和运算放大器的引脚对应的焊接在底板上，此外继电器和运算放大器也可以将运算放大器和继电器的引脚焊接在运放环路板上，再通过焊接运放环路板，与底板上布线对应的端口焊接，完成运放环路板上的器件与底板上的测试电路的布线的连接。当然，焊接于运放环路板上的器件可以不止包括继电器和运算放大器两种，还可以包括其他的必要的电子元件，通常将继电器焊接在运放环路板上的原因是继电器的体积较大，放置在底板上会影响其他器件的布置，所以可以将测试电路中需要使用到的继电器全部焊接在运放环路板上，以便于节省箱体内部的空间。而将待测的运算放大器焊接在运放环路板上主要是因为运放环路板的位置较为明显，并且凸出于底板，更换起来较为方便，所以在操作过程中不会误碰其他的器件，造成其他器件的损坏。

优选的，所述底板与所述运放环路板之间通过螺丝柱连接。

螺丝柱主要是固定底板与运放环路板之间的固定连接，并不涉及信号的传递，实际上是硬件的连接关系，而测试信号在底板与运放环路板之间只要靠焊接引脚的方式进行测试信号的传输。

优选的，所述运放环路板上焊接有继电器，所述继电器控制所述运放环路板上的所述测试信号的传输。

上述的继电器为测试电路的重要组成部分，当继电器的绕组有电流流过时，即在继电器绕组的输入端和输出端之间产生电压差的时候，继电器能够控制该继电器的常开触电闭合或者是常闭触点断开，以控制继电器的触电(连接端口)所连接的测试回路工作还是不工作，此处继电器起到一个开关的作用，本实施例中的继电器绕组的一端(输入端或者是输出端)通常与一个固定的电压源或者是电流源连接，另一端接入高电平或者是低电平，控制继电器的两端(输入端和输出端)产生电压差，继电器控制对应的测试回路投入工作，从而对运算放大器的部分参数进行测试。而哪一个继电器的绕组会有电流通过这一般由单片机进行控制，此处控制逻辑在下面进行详述。

优选的，所述运放环路板还焊接有过冲电压保护电路，保护所述继电器驱动电路。本实施例中的过冲电压保护电路焊接于底板上，在各个继电器的输入端或输出端、运算放大器的同相端、反相端或者是在测试电路中的任意一个采样点进行采样，与一预设的数值进行比较，当采样的数值超过预设的范围外的时候，进行报警或进行处理，此处的报警可以是该过冲电压保护电路与一报警器连接，当采样数值超范围的时候即发送报警信号使得报警器报警，同理，当采样的数值超范围的时候，过冲电压保护电路可以直接或者间接的控制测试电路断开，控制测试电路断开的方式可以通过上述的控制器使得测试电路断开。

优选的，所述继电器为带屏蔽层干簧继电器(BRS1A05)。

上述的继电器作为测试电路中必不可少并且频繁使用的电子器件，是因为继电器能够控制具体测试运算放大器的哪些参数，本实施例中的测试装置中，底板与运放回路板还上还集成了多个模块，这些模块主要包括：

电源模块，所述电源模块主要用于提供电能，所述的电源模块并不止一个电压源或者电流源，而是泛指本实施例中需要用到的电压源或者电流源，提供电能的对象也主要包括两个，其一是继电器，如上所述，继电器的一端需要与以固定的电源连接，该固定电源即可以是该电源模块，其二电源模块需要为待测的运算放大器提供电能，即为运算放大器施加电能，当待测的运算放大器为单电源器件的时候，可以将运算放大器接地，此外，通过改变在运算放大器施加的电压，再控制变量，也可以测试该运算放大器在不同电源电压的控制下的参数值。本实施例中的电源模块还包括接地的情况，例如如果想使得运算放大器的输入端输入共模电压，则可以将运算放大器的同相端和反相端均接地。

输入/输出电阻模块，所述运算放大器的同相端和反相端可以分别连接多个电阻，并且通过改变接入电路中的电阻的阻值，就可以使得运算放大器的同相端和反相端的输入信号发生改变。

反馈模块，反馈模块的连接方式主要是将运算放大器的输出端通过一反馈电阻与所述运算放大器的反相端相连，在测试运算放大器的开环模式下，通过一开关或继电器控制反馈模块不介入，相反，在闭环网络中，通过开关控制将反馈模块接入电路中。

上述所说的继电器可以通过单片机控制其触点的断开和闭合，其控制过程主要为：以二进制或其他进制表现形式的地址通过地址总线传输至地址译码器，地址译码器对该地址进行译码，在数据库中搜索对应的数据，当数据被搜索出来确定之后，再将该数据通过数据总线译码成相应的控制指令，该控制指令可以是低电平或者是高电平，包括低电平或者是高电平的数字信号通过控制总线传输至继电器的输入端或者是输出端，例如继电器的输入端接入+5V的电压，此时在继电器的输出端接入低电平，低电平对应的电压为0V，则在继电器的绕组间就会产生5V的压降，绕组中既有电流流过，根据电磁感应原理，继电器中的弹片能够吸合，即为常开触电的闭合，相应的测试电路即接通至本实施例中的测试电路中。

优选的，所述箱体包括：

顶盖；

底盖，能够与所述顶盖盖合，以及

所述顶盖与所述底盖盖合后形成空腔。

上述所提到的顶盖为三面开口的立方体，包括两个底板和一个侧板，一个侧板分别和两个底板连接，两个底板为平行放置，所述的两个底板上设置有通孔，该通过是为了在顶盖与底盖盖合后，能够与底盖固定连接的。

上述提到的底盖为一面开口的立方体，在盖合的时候，将该开口的一面对应的盖合在顶盖的侧板上，形成一个密闭的空腔，故底盖包括四个底板和一个侧板，顶盖的侧板与底盖的侧板在盖合后能够平行放置，底盖的底板中的两个底板上设有与顶盖的两个底板对应的通孔，方便将顶盖与底盖进行固定，所以底盖底板中带有通孔的这两个底板的形状也要和顶盖的两个侧板相对应，可以均为长方形。

优选的，所述测试装置还包括：

至少一个16屏蔽排线，与所述底板连接，将所述测试信号输出和/或接入输入信号。

优选的，所述16屏蔽排线通过16PIN连接器与所述底板连接。

优选的，所述测试装置还包括：

64屏蔽连线，与所述运放环路连接，将所述测试信号输出和/或接入输入信号。

优选的，所述64屏蔽连线通过64PIN连接器与所述底板连接。

优选的，所述箱体为不锈钢屏蔽外壳。

所述的16PIN连接器和64PIN连接器的引脚呈九十度弯折形状，也可以是其他的角度，这样方便调整屏蔽排线的方向，屏蔽排线可以用于输入信号和输出信号，并且屏蔽排线的两端均连接有连接器，例如上述提到的屏蔽排线的一条的一端与底板上的布线中继电器对应的端口焊接，则另一端可以接入控制信号(高电平或低电平)，屏蔽排线还可以与上述的电源模块连接，由于电源模块中可能包括多个电压源或者是电流源，所以可以通过不同条的屏蔽排线连接不同的电压源或者是电流源，具体的连接方式可以根据测试电路所需要的外部器件进行安排。

本发明的有益效果是：

本发明采用了过冲电压保护电路，能保护底板和运放环路板上的继电器驱动电路,延长使用寿命，同时还采用了带屏蔽层干簧继电器，防止外界环境信号干扰和本身环路动作串扰，使工作状态相当稳定，保证测度数据的准确性。

本发明采用了双面带屏蔽层连接，使测试盒可以测试PA级漏电和UV级输出电压，完全满足工业成品的品质要求，本发明的外观简洁美观、成本较低、体积小，制作工艺复杂精准，易操作，易于和其他测试设备配合，普及应用。

附图说明

图1为本发明运算放大器测试装置的主视图；

图2为本发明运算放大器测试装置的后视图；

图3为本发明运算放大器测试装置的仰视图；

图4为本发明运算放大器测试装置的立体图；

图5a-5c分别为箱体的顶盖立体图、主视图俯视图；

图6a-图6d分别为箱体的底盖的立体图、主视图、俯视图、左视图；

图7a-图7d分别为16PIN连接器的立体图、主视图、左视图；

图8a-图8d分别为64PIN连接器的立体图、主视图、左视图；

图9a-9c为运放环路板的立体图、主视图、仰视图；

图10a-10d为本发明继电器的立体图、主视图、俯视图、仰视图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，下述技术方案，技术特征之间可以相互组合。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：

实施例一

本实施例提供了一种运算放大器的测试装置，如图1-4所示，本实施例的装置能够通用单/双/四单元的运算放大器，本实施例的装置包括箱体，箱体内的印刷电路板通过16Pin连接器与16屏蔽排线连接，16Pin连接器结构如图7a-图7d所示，箱体内的印刷电路板还通过64Pin连接器与6屏蔽连线连接，64Pin连接器如图8a-图8d所示，具体的箱体内部的连接方式下面进行详述。

本实施例的箱体包括顶盖，如图5a-5c所示，顶盖为三面开口的长方体，还包括底盖，图6a-图6d，底盖的结构为一面开口的长方体，顶盖与底盖能够盖合，并且形成空腔，运算放大器的测试PCB(印刷电路板)就放置在这个空腔内。

箱体内部主要包括：底板与转接板，底板与16Pin连接器连接，转接板与64Pin连接器连接，底板通过螺丝柱固定连接有运放环路板，如图9a-9c所示，转接板主要用于转接底板或者是运放环路板上的测试信号，运放环路板印刷有测试电路，在测试电路中包括带屏蔽层干簧继电器，如图10a-10d所示，控制测试电路中部分测试信号的传输路径，转接板能够转接底板或者是运放环路板上的全部或者是部分的测试信号。

本实施例运算放大器测试装置的制作方法是：先按要求绘制PCB图后制作印制电路板，其技术要求有三点：1)字符丝印用白色，2)板材厚度为1.6mm，铜箔厚度大于等于35um，3)对印制电路板增添喷锡工艺，以防止氧化和确保焊接良好；再组装PCBA，元件焊接之前先用万用表检查PCB的基本电器性能，若性能都良好，就按照元件体积从小到大的顺序依次焊接在印制电路板上，焊接时确认元件的极性和安装的位置是否正确；每个单元运放环路板制作完成后，通上电源，输入输出通道串入安捷伦电压和双通道示波器作初步电性检查；再用螺丝将所有印制电路板组装体固定在外壳内，然后做振动实验和高低温老化实验，最后再做EMC抗干扰和群脉冲实验，所有实验完成后再通电分别用标准样品测试检验其准确性。

使用时，首先确定运放大器是单运放、双运放还是四运放(单运放器件把器件PIN脚接入运算放大器测试盒的A UNIT(单元)；双运放器件把器件PIN脚按顺序分别接入运算放大器测试盒的A UNIT和B UNIT；四运放器件把器件PIN脚按顺序分别接入运算放大器测试盒的A UNIT，B UNIT，C UNIT，D UNIT)，同时根据PIN定义和相应的器件引脚对应相连(器件引脚定义分别为：IN+-同相输入、IN-反相输入，OUT输出，VDD正电源，VSS负电源)。

综上所述，本发明采用了过冲电压保护电路，能保护底板和运放环路板上的继电器驱动电路,延长使用寿命，同时还采用了带屏蔽层干簧继电器，防止外界环境信号干扰和本身环路动作串扰，使工作状态相当稳定，保证测度数据的准确性。

本发明采用了双面带屏蔽层连接，使测试盒可以测试PA级漏电和UV级输出电压，完全满足工业成品的品质要求，本发明的外观简洁美观、成本较低、体积小，制作工艺复杂精准，易操作，易于和其他测试设备配合，普及应用。

通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，基于本发明精神，还可作其他的转换。尽管上述发明提出了现有的较佳实施例，然而，这些内容并不作为局限。

对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

Claims (9)

1.一种运算放大器的测试装置，其特征在于，所述测试装置包括箱体，所述箱体内部包括：

底板，包括所述运算放大器测试电路的布线；

运放环路板，与所述底板固定连接，焊接有所述运算放大器的测试电路；

转接板，与所述底板连接，转接所述底板与所述运放环路板上的全部或部分测试信号；

所述测试装置还包括：

至少一个16屏蔽排线，与所述底板连接，将所述测试信号输出和/或接入输入信号；

64屏蔽连线，与所述运放环路连接，将所述测试信号输出和/或接入输入信号。

2.根据权利要求1所述的运算放大器的测试装置，其特征在于，所述底板与所述运放环路板之间通过螺丝柱连接。

3.根据权利要求1所述的运算放大器的测试装置，其特征在于，所述运放环路板上焊接有继电器，所述继电器控制所述运放环路板上的所述测试信号的传输。

4.根据权利要求3所述的运算放大器的测试装置，其特征在于，所述运放环路板还焊接有过冲电压保护电路，保护所述继电器驱动电路。

5.根据权利要求3或4任意一个所述的运算放大器的测试装置，其特征在于，所述继电器为带屏蔽层干簧继电器。

6.根据权利要求1所述的运算放大器的测试装置，其特征在于，所述箱体包括：

顶盖；

底盖，能够与所述顶盖盖合，以及

所述顶盖与所述底盖盖合后形成空腔。

7.根据权利要求1所述的运算放大器的测试装置，其特征在于，所述16屏蔽排线通过16PIN连接器与所述底板连接。

8.根据权利要求1所述的运算放大器的测试装置，其特征在于，所述64屏蔽连线通过64PIN连接器与所述底板连接。

9.根据权利要求1所述的运算放大器的测试装置，其特征在于，所述箱体为不锈钢屏蔽外壳。