CN105811981B - 一种高精度adc测量的自动测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度ADC测量的自动测试平台，包括PC机、电源适配器、高精度ADC模拟性能综合测试仪、分路器和多路插座/评估板连接器。本发明旨在提供一套高精度ADC测量的自动测试平台，为了减少手动测试上操作带来的不便，设计一款可以自动测试的ADC测试系统板，采用高精度DAC作为信号源取代传感器和电位差计作为信号源的输入，测试ADC的主要性能参数，如失调误差、增益误差、非线性、工作电压抑制比和共模输入抑制比等。采用了差分输入方式，并且支持多级PGA放大，输入共模信号可调，并且被测器件电源数字可调。只要通过USB连上上位机软件便可以实现自动化测试。

Description

一种高精度ADC测量的自动测试设备

技术领域

本发明涉及一种数据传输模块，具体是一种高精度ADC测量的自动测试设备。

背景技术

随着ADC的精度不断提高，对高精度ADC测量的研究也越来越多。对于高精度ADC的测量，尤其是16位以上的高精度，很容易受到环境的影响，以及人为操作的影响，测量参数很有可能出现偏差。比如传统采用的最多的是高精度电位差计，在测量温度特性时，经常出现几片数据当中，有一些偏差大的。影响因素很多，主要的因素有：电位差计与ADC的接口，电位差计的开关精度和接线的挪动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高精度ADC测量的自动测试设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高精度ADC测量的自动测试设备，包括PC机、电源适配器、高精度ADC模拟性能综合测试仪、分路器和多路插座/评估板连接器，所述高精度ADC模拟性能综合测试仪分别连接分路器、PC机、电源适配器和单片测试插座/评估板，所述分路器上还连接多个多路插座/评估板连接器，所述多路插座/评估板连接器还连接多个插座/评估板；

作为本发明的优选方案：所述高精度ADC模拟性能综合测试仪包括数字可调基准模块、电源系统、参考基准模块、20位高精度DAC、单端转差分电路、共模点控制电路、增益选择电路、被测器件数字接口、存储器、USB接口电路和被测器件模拟接口，微控制器分别连接数字可调基准模块、电源系统、20位高精度DAC、共模点控制电路、增益选择电路、被测器件数字接口、存储器、USB接口电路，所述增益选择电路还分别连接共模点控制电路和被测器件模拟接口，电源系统还分别连接数字可调基准模块和参考基准模块，20位高精度DAC还连接单端转差分电路，单端转差分电路还连接共模点控制电路。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明旨在提供一套高精度ADC测量的自动测试设备，为了减少手动测试上操作带来的不便，设计一款可以自动测试的ADC测试系统板，采用高精度DAC作为信号源取代传感器和电位差计作为信号源的输入，测试ADC的主要性能参数，如失调误差、增益误差、非线性、工作电压抑制比和共模输入抑制比等。采用了差分输入方式，并且支持多级PGA放大，输入共模信号可调，并且被测器件电源数字可调。只要通过USB连上上位机软件便可以实现自动化测试。

附图说明

图1为本发明的整体结构框图；

图2为高精度ADC模拟性能综合测试仪的结构框图；

图3为高精度ADC测试平台电源和输出信号工作原理框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明实施例中，一种高精度ADC测量的自动测试设备，包括PC机、电源适配器、高精度ADC模拟性能综合测试仪、分路器和多路插座/评估板连接器，所述高精度ADC模拟性能综合测试仪分别连接分路器、PC机、电源适配器和单片测试插座/评估板，所述分路器上还连接多个多路插座/评估板连接器，所述多路插座/评估板连接器还连接多个插座/评估板；

高精度ADC模拟性能综合测试仪包括数字可调基准模块、电源系统、参考基准模块、20位高精度DAC、单端转差分电路、共模点控制电路、增益选择电路、被测器件数字接口、存储器、USB接口电路和被测器件模拟接口，微控制器分别连接数字可调基准模块、电源系统、20位高精度DAC、共模点控制电路、增益选择电路、被测器件数字接口、存储器、USB接口电路，所述增益选择电路还分别连接共模点控制电路和被测器件模拟接口，电源系统还分别连接数字可调基准模块和参考基准模块，20位高精度DAC还连接单端转差分电路，单端转差分电路还连接共模点控制电路。

本发明的工作原理是：图1给出了高精度ADC测试平台结构。本平台可以配合上位机软件实现自动化测试控制，还可以通过分路器实现多片测试扩展。图2给出了高精度ADC测试平台的基本框图。整个测试平台有一个高精度的参考基准，以保证系统的电源和其它基准精确度。电源系统包含被测器件的可调数字电源和模拟电源，以及主控电源和各模块电源。数字可调基准可用于被测器件ADC参考、高精度ADC测试平台差分模拟信号的共模电压和系统上的20位高精度DAC参考。20位高精度DAC为系统提供高精度高分辨率的信号，考虑到高精度ADC很多都是差分信号，并且自带PGA放大电路，所以系统需要将信号转成差分信号，并且共模点可调。增益选择电路是对应PGA放大电路，将信号分压缩小，缩小倍数对应PGA放大倍数。USB接口电路用于实现微控器与上位机软件的通讯。存储器用于保存测试平台脱机时的测试数据和测试参数设置。微控制器用于控制各个模块工作，按照设置完成被测器件的测试激励控制和测试数据采集。图3给出了重要模块如电源系统、数字可调基准、共模点控制电路、增益选择电路等的原理框图，均给出了关键器件型号。其中精密分压器和精密多路器组成增益选择电路。AVDD和DVDD是被测器件的电源，1.2V～6.2V可调，用于电源抑制比测试；Vref_R为数字可调基准，可用作高精度ADC测试的参考和输入共模抑制比测试；Vou+和Vou-为20位高精度差分信号，用于高精度ADC测试的信号输入。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (1)

1.一种高精度ADC测量的自动测试设备，包括PC机、电源适配器、高精度ADC模拟性能综合测试仪、分路器和多路插座/评估板连接器，其特征在于，所述高精度ADC模拟性能综合测试仪分别连接分路器、PC机、电源适配器和单片测试插座/评估板，所述分路器上还连接多个多路插座/评估板连接器，所述多路插座/评估板连接器还连接多个插座/评估板；高精度ADC模拟性能综合测试仪包括数字可调基准模块、电源系统、参考基准模块、20位高精度DAC、单端转差分电路、共模点控制电路、增益选择电路、被测器件数字接口、存储器、USB接口电路和被测器件模拟接口，微控制器分别连接数字可调基准模块、电源系统、20位高精度DAC、共模点控制电路、增益选择电路、被测器件数字接口、存储器、USB接口电路，所述增益选测电路还分别连接共模点控制电路和被测器件模拟接，电源系统还分别连接数字可调基准模块和参考基准模块，20位高精度DAC还连接单端转差分电路，单端转差分电路还连接共模点控制电路，电源系统包含被测器件的可调数字电源和模拟电源，以及主控电源和各模块电源，数字可调基准用于被测器件ADC参考、高精度ADC测试设备差分模拟信号的共模电压和系统上的20位高精度DAC参考，20位高精度DAC为系统提供高精度高分辨率的信号，增益选择电路是对应PGA放大电路，将信号分压缩小，缩小倍数对应PGA放大倍数，USB接口电路用于实现微控器与上位机软件的通讯，存储器用于保存测试设备脱机时的测试数据和测试参数设置，微控制器用于控制各个模块工作，按照设置完成被测器件的测试激励控制和测试数据采集，精密分压器和精密多路器组成增益选择电路，AVDD和DVDD是被测器件的电源，1.2V～6.2V可调，用于电源抑制比测试；Vref_R为数字可调基准，用作高精度ADC测试的参考和输入共模抑制比测试；Vou+和Vou-为20位高精度差分信号，用于高精度ADC测试的信号输入。