CN107356859B - 多路音频电路bit测试电路及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开多路音频电路BIT测试电路。本发明还公开多路音频电路BIT测试电路的方法。步骤S1，提供测试电路；以及，步骤S2，硬件方式测试：步骤S21，由控制处理器控制通道选择器中各选择通道的工作状态，以选择需测试的音频处理电路；步骤S22，提供输出信号，输出信号经过需测试的音频处理电路后转换为返回信号；以及，步骤S23，控制处理器接收返回信号并根据返回信号的波形状况判断需测试的音频处理电路组是否存在故障。步骤S3，软件方式测试。本发明的优点在于：电路及软件方法简单，能够对多路音频电路进行判断，准确检测具体发生故障的音频电路，并具有较高的故障检测率。检测完成后可以关闭通道选择，不影响电路本身。

Description

多路音频电路BIT测试电路及方法

技术领域

本发明涉及多路音频电路BIT测试电路及方法。

背景技术

随着航空机载设备的复杂性日益增加，出现各类问题的几率也随之提高，对设备测试性的要求也不断增加，因此需要简洁而全面的检测手段。

目前，音频电路自检方法多用于数字电路，而对模拟电路的自检大多需要外部资源的使用。

发明内容

本发明目的是克服现有技术中利用外部资源的问题，提供一种新型的多路音频电路BIT测试电路。

为了实现这一目的，本发明的技术方案如下：多路音频电路BIT测试电路，包含有，

音频处理电路组，其具有第一音频处理电路、第二音频处理电路、第三音频处理电路及第四音频处理电路；

控制处理器，其具有第一逻辑控制端、第二逻辑控制端、第一信号端、第二信号端、第三信号端及第四信号端；

通道选择器，其具有四路选择通道，通道选择器具有第一路通道第一端S1A、第一路通道第一端S1B、第一路通道第二端D1、第二路通道第一端S2A、第二路通道第一端S2B、第二路通道第二端D2、第三路通道第一端S3A、第三路通道第一端S3B、第三路通道第二端D3、第四路通道第一端S4A、第四路通道第一端S4B、第四路通道第二端D4、第一逻辑控制端EN及第二逻辑控制端IN；

其中，第一音频处理电路的第一端接第一路通道第一端S1B，第一音频处理电路的第二端分别接第一路通道第一端S1A及控制处理器的第一信号端，第二音频处理电路的第一端接第一路通道第一端S2B，第二音频处理电路的第二端分别接第二路通道第一端S2A及控制处理器的第二信号端，第三音频处理电路的第一端接控制处理器的第三信号端，第三音频处理电路的第二端接通道选择器的第一路通道第二端D1，第四音频处理电路的第一端接控制处理器的第四信号端，第四音频处理电路的第二端接通道选择器的第一路通道第二端D2；

又，控制处理器的第一逻辑控制端及第二逻辑控制端分别接通道选择器的第一逻辑控制端及第二逻辑控制端，藉此，控制处理器2能够控制通道选择器中各选择通道的工作状态。

作为多路音频电路BIT测试电路的优选方案，包含有，

第一电阻R1，第一电阻R1的第一端系第一音频处理电路的第一端，第一电阻R1的第二端分别接第一电容C1的第一端及第二电容C2的第一端，第一电容C1的第二端接第二电阻R2的第一端，第二电阻R2的第二端分别接第三电阻R3的第一端、第五电容C5的第一端及第一运算放大器的反相输入端，第一运算放大器的输出端分别接第三电阻R3的第二端、第五电容C5的第二端、第六电阻R6的第一端及第八电阻R8的第一端，第六电阻R6的第二端分别接第七电容C7的第一端及第九电容C9的第一端，第六电阻R6的第二端系第一音频处理电路的第二端；

第四电阻R4，第四电阻R4的第一端系第二音频处理电路的第一端，第四电阻R4的第二端分别接第三电容C3的第二端及第四电容C4的第一端，第四电容C4的第二端接第五电阻R5的第一端，第五电阻R5的第二端分别接第一运算放大器的正相输入端及第七电阻R7的第一端，第七电阻R7的第二端接第二运算放大器的正相输入端，第八电阻R8的第二端分别接第十电阻R10的第一端、第十电容C10的第一端、第九电阻R9的第一端及第二运算放大器的反相输入端，第二运算放大器的输出端分别接第十电阻R10的第二端、第十电容C10的第二端及第十一电阻R11的第一端，第十一电阻R11的第二端分别接第八电容C8的第二端及第九电容C9的第二端，第十一电阻R11的第二端系第二音频处理电路的第二端；

第一电感L1，第一电感L1的第一端系第三音频处理电路的第一端，第一电感L1的第二端分别接第十一电容C11的第一端及第十二电容C12的第一端，第十一电容C11的第二端接第十二电阻R12的第一端，第十二电阻R12的第二端分别接第十三电阻R13的第一端、第十三电容C13的第一端及第三运算放大器的反相输入端，第三运算放大器的输出端分别接第十三电阻R13的第二端、第十三电容C13的第二端、第十六电阻R16的第一端及第十八电阻R18的第一端，第十八电阻R18的第二端分别接第十八电容C18的第一端及第二十电容C20的第一端，第十八电阻R18的第二端系第三音频处理电路的第二端；

第二电感L2，第二电感L2的第一端系第四音频处理电路的第一端，第二电感L2的第二端分别接第十四电容C14的第二端及第十五电容C15的第一端，第十五电容C15的第二端接第十四电阻R14的第一端，第十四电阻R14的第二端分别接第三运算放大器的正相输入端及第十五电阻R15的第一端，第十五电阻R15的第二端接第四运算放大器的正相输入端，第十六电阻R16的第二端分别接第十七电阻R17的第一端、第十七电容C17的第一端、第十九电阻R19的第一端及第四运算放大器的反相输入端，第四运算放大器的输出端分别接第十七电阻R17的第二端、第十七电容C17的第二端及第二十电阻R20的第一端，第二十电阻R20的第二端分别接第十九电容C19的第二端及第二十电容C20的第二端，第二十电阻R20的第二端系第四音频处理电路的第二端；

第二电容C2的第二端、第三电容C3的第一端、第九电阻R9的第二端、第七电容C7的第二端、第八电容C8的第一端、第十二电容C12的第二端、第十四电容C14的第一端、第十八电容C18的第二端、第十九电容C19的第一端、第十九电阻R19的第二端均接地。

作为多路音频电路BIT测试电路的优选方案，通道选择器为AD公司的ADG774。

本发明还涉及多路音频电路BIT测试电路的方法，包含有，

步骤S1，提供上述测试电路；以及，

步骤S2，硬件方式测试：

步骤S21，由控制处理器控制通道选择器中各选择通道的工作状态，以选择需测试的音频处理电路；

步骤S22，提供输出信号，输出信号经过需测试的音频处理电路后转换为返回信号；以及，

步骤S23，控制处理器接收返回信号并根据返回信号的波形状况判断需测试的音频处理电路组是否存在故障。

步骤S3，软件方式测试：

步骤S31，控制处理器通过引脚设置，将当前模式设计为自检模式；

步骤S32，需测试的音频处理电路输出一固定赫兹的正弦波，回读音频处理电路的输入端的数据；

步骤S33，从需测试的音频处理电路的输入端抽取部分的采样值，计算所抽抽取部分的采样值的平均值与均方根值；

步骤S34，根据计算得到的平均值与均方根值，通过比较理论计算值与实际测量值的范围是否符合要求，判断电路的工作情况：若实测值在理论计算值之内，则电路工作正常，否则电路工作报故。

步骤S35，当自检测结束后，控制处理器通过引脚设置当前模式为正常工作模式。

与现有技术相比，本发明的优点至少在于：本发明电路及软件简单，无需外部资源，仅通过内部电路形成回路进行检测，能够对多路音频电路进行判断，准确检测具体发生故障的音频电路，并具有较高的故障检测率。检测完成后可以关闭通道选择，不影响电路本身。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构框图。

图2为本发明一实施例的电路结构示意图（第一部分）。

图3为本发明一实施例的电路结构示意图（第二部分）。

图4为本发明一实施例的电路结构示意图（第三部分）。

具体实施方式

下面通过具体的实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

1）硬件电路

请参见图1至4，图中示出的是多路音频电路BIT测试电路。其主要由音频处理电路组1、控制处理器2、通道选择器3等部件组成。

音频处理电路组1具有第一音频处理电路11、第二音频处理电路13、第三音频处理电路12及第四音频处理电路14。

控制处理器2具有第一逻辑控制端、第二逻辑控制端、第一信号端、第二信号端、第三信号端及第四信号端。

通道选择器3为AD公司的ADG774，支持3.3V或5V供电，最多可同时实现4路通道的选择控制。通道选择器3具有第一路通道第一端S1A、第一路通道第一端S1B、第一路通道第二端D1、第二路通道第一端S2A、第二路通道第一端S2B、第二路通道第二端D2、第三路通道第一端S3A、第三路通道第一端S3B、第三路通道第二端D3、第四路通道第一端S4A、第四路通道第一端S4B、第四路通道第二端D4、第一逻辑控制端EN及第二逻辑控制端IN。

通过第一逻辑控制端EN及第二逻辑控制端IN控制选择通道电路。具体见下表：

EN	IN	D1	D2	D3	D4
						1	X	高阻	高阻	高阻	高阻
0	0	S1A	S2A	S3A	S4A
						0	1	S1B	S2B	S3B	S4B

第一音频处理电路11：第一电阻R1的第一端系第一音频处理电路11的第一端。第一电阻R1的第二端分别接第一电容C1的第一端及第二电容C2的第一端。第一电容C1的第二端接第二电阻R2的第一端。第二电阻R2的第二端分别接第三电阻R3的第一端、第五电容C5的第一端及第一运算放大器的反相输入端。第一运算放大器的输出端分别接第三电阻R3的第二端、第五电容C5的第二端、第六电阻R6的第一端及第八电阻R8的第一端。第六电阻R6的第二端分别接第七电容C7的第一端及第九电容C9的第一端。第六电阻R6的第二端系第一音频处理电路11的第二端。

第二音频处理电路13：第四电阻R4的第一端系第二音频处理电路13的第一端。第四电阻R4的第二端分别接第三电容C3的第二端及第四电容C4的第一端。第四电容C4的第二端接第五电阻R5的第一端。第五电阻R5的第二端分别接第一运算放大器的正相输入端及第七电阻R7的第一端。第七电阻R7的第二端接第二运算放大器的正相输入端。第八电阻R8的第二端分别接第十电阻R10的第一端、第十电容C10的第一端、第九电阻R9的第一端及第二运算放大器的反相输入端。第二运算放大器的输出端分别接第十电阻R10的第二端、第十电容C10的第二端及第十一电阻R11的第一端。第十一电阻R11的第二端分别接第八电容C8的第二端及第九电容C9的第二端。第十一电阻R11的第二端系第二音频处理电路13的第二端。

第三音频处理电路12：第一电感L1的第一端系第三音频处理电路12的第一端。第一电感L1的第二端分别接第十一电容C11的第一端及第十二电容C12的第一端。第十一电容C11的第二端接第十二电阻R12的第一端。第十二电阻R12的第二端分别接第十三电阻R13的第一端、第十三电容C13的第一端及第三运算放大器的反相输入端。第三运算放大器的输出端分别接第十三电阻R13的第二端、第十三电容C13的第二端、第十六电阻R16的第一端及第十八电阻R18的第一端。第十八电阻R18的第二端分别接第十八电容C18的第一端及第二十电容C20的第一端。第十八电阻R18的第二端系第三音频处理电路12的第二端。

第四音频处理电路14：第二电感L2的第一端系第四音频处理电路14的第一端。第二电感L2的第二端分别接第十四电容C14的第二端及第十五电容C15的第一端。第十五电容C15的第二端接第十四电阻R14的第一端。第十四电阻R14的第二端分别接第三运算放大器的正相输入端及第十五电阻R15的第一端。第十五电阻R15的第二端接第四运算放大器的正相输入端。第十六电阻R16的第二端分别接第十七电阻R17的第一端、第十七电容C17的第一端、第十九电阻R19的第一端及第四运算放大器的反相输入端。第四运算放大器的输出端分别接第十七电阻R17的第二端、第十七电容C17的第二端及第二十电阻R20的第一端。第二十电阻R20的第二端分别接第十九电容C19的第二端及第二十电容C20的第二端。第二十电阻R20的第二端系第四音频处理电路14的第二端。

第二电容C2的第二端、第三电容C3的第一端、第九电阻R9的第二端、第七电容C7的第二端、第八电容C8的第一端、第十二电容C12的第二端、第十四电容C14的第一端、第十八电容C18的第二端、第十九电容C19的第一端、第十九电阻R19的第二端均接地。

其中，第一音频处理电路的第一端接第一路通道第一端S1B，第一音频处理电路的第二端分别接第一路通道第一端S1A及控制处理器的第一信号端，第二音频处理电路的第一端接第一路通道第一端S2B，第二音频处理电路的第二端分别接第二路通道第一端S2A及控制处理器的第二信号端，第三音频处理电路的第一端接控制处理器的第三信号端，第三音频处理电路的第二端接通道选择器的第一路通道第二端D1，第四音频处理电路的第一端接控制处理器的第四信号端，第四音频处理电路的第二端接通道选择器的第一路通道第二端D2。

又，控制处理器的第一逻辑控制端及第二逻辑控制端分别接通道选择器的第一逻辑控制端及第二逻辑控制端，藉此，控制处理器2能够控制通道选择器中各选择通道的工作状态。

当自检测开始时，控制处理器2从3、4号引脚发出自检测波形，同时使能EN=0、IN=0此时检测通过1号引脚、2号引脚的波形通过计算得出结果可以判断输出1、输出2的音频处理电路是否故障。若无故障使能EN=0、IN=1检测通过1号引脚、2号引脚的波形通过计算得出结果可以判断输入1、输入2的音频处理电路是否故障。

单块多通道选择芯片可支持最多4路音频电路的检测，可同时使用多块芯片检测更多音频电路。

该电路优点在于：不需使用处理器的额外引脚即可对电路进行自检操作，多路音频电路可同时自检，也可以分开逐一自检。

2）软件检测

软件检测方式：

通过引脚设置当前模式为自检模式，配置音频电路输出端输出某一固定赫兹的正弦波，回读音频电路输入端的数据。抽取部分输入端的采样值，计算所抽取点的平均值与均方根值。通过比较理论计算值与实际测量值的范围是否符合要求，判断电路的工作情况。若实测值在理论计算值之内，则电路工作正常，否则电路工作报故。当自检测结束后，通过引脚设置当前模式为正常工作模式。

以上仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但且不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.多路音频电路BIT测试电路，其特征在于，包含有，

音频处理电路组，其具有第一音频处理电路、第二音频处理电路、第三音频处理电路及第四音频处理电路；

控制处理器，其具有第一逻辑控制端、第二逻辑控制端、第一信号端、第二信号端、第三信号端及第四信号端；

通道选择器，其具有四路选择通道，通道选择器具有第一路通道第一端S1A、第一路通道第一端S1B、第一路通道第二端D1、第二路通道第一端S2A、第二路通道第一端S2B、第二路通道第二端D2、第三路通道第一端S3A、第三路通道第一端S3B、第三路通道第二端D3、第四路通道第一端S4A、第四路通道第一端S4B、第四路通道第二端D4、第一逻辑控制端EN及第二逻辑控制端IN；

其中，第一音频处理电路的第一端接第一路通道第一端S1B，第一音频处理电路的第二端分别接第一路通道第一端S1A及控制处理器的第一信号端，第二音频处理电路的第一端接第一路通道第一端S2B，第二音频处理电路的第二端分别接第二路通道第一端S2A及控制处理器的第二信号端，第三音频处理电路的第一端接控制处理器的第三信号端，第三音频处理电路的第二端接通道选择器的第一路通道第二端D1，第四音频处理电路的第一端接控制处理器的第四信号端，第四音频处理电路的第二端接通道选择器的第一路通道第二端D2；

又，控制处理器的第一逻辑控制端及第二逻辑控制端分别接通道选择器的第一逻辑控制端及第二逻辑控制端，藉此，控制处理器2能够控制通道选择器中各选择通道的工作状态；

还包含有，

第一电阻R1，第一电阻R1的第一端系第一音频处理电路的第一端，第一电阻R1的第二端分别接第一电容C1的第一端及第二电容C2的第一端，第一电容C1的第二端接第二电阻R2的第一端，第二电阻R2的第二端分别接第三电阻R3的第一端、第五电容C5的第一端及第一运算放大器的反相输入端，第一运算放大器的输出端分别接第三电阻R3的第二端、第五电容C5的第二端、第六电阻R6的第一端及第八电阻R8的第一端，第六电阻R6的第二端分别接第七电容C7的第一端及第九电容C9的第一端，第六电阻R6的第二端系第一音频处理电路的第二端；

第四电阻R4，第四电阻R4的第一端系第二音频处理电路的第一端，第四电阻R4的第二端分别接第三电容C3的第二端及第四电容C4的第一端，第四电容C4的第二端接第五电阻R5的第一端，第五电阻R5的第二端分别接第一运算放大器的正相输入端及第七电阻R7的第一端，第七电阻R7的第二端接第二运算放大器的正相输入端，第八电阻R8的第二端分别接第十电阻R10的第一端、第十电容C10的第一端、第九电阻R9的第一端及第二运算放大器的反相输入端，第二运算放大器的输出端分别接第十电阻R10的第二端、第十电容C10的第二端及第十一电阻R11的第一端，第十一电阻R11的第二端分别接第八电容C8的第二端及第九电容C9的第二端，第十一电阻R11的第二端系第二音频处理电路的第二端；

第一电感L1，第一电感L1的第一端系第三音频处理电路的第一端，第一电感L1的第二端分别接第十一电容C11的第一端及第十二电容C12的第一端，第十一电容C11的第二端接第十二电阻R12的第一端，第十二电阻R12的第二端分别接第十三电阻R13的第一端、第十三电容C13的第一端及第三运算放大器的反相输入端，第三运算放大器的输出端分别接第十三电阻R13的第二端、第十三电容C13的第二端、第十六电阻R16的第一端及第十八电阻R18的第一端，第十八电阻R18的第二端分别接第十八电容C18的第一端及第二十电容C20的第一端，第十八电阻R18的第二端系第三音频处理电路的第二端；

第二电感L2，第二电感L2的第一端系第四音频处理电路的第一端，第二电感L2的第二端分别接第十四电容C14的第二端及第十五电容C15的第一端，第十五电容C15的第二端接第十四电阻R14的第一端，第十四电阻R14的第二端分别接第三运算放大器的正相输入端及第十五电阻R15的第一端，第十五电阻R15的第二端接第四运算放大器的正相输入端，第十六电阻R16的第二端分别接第十七电阻R17的第一端、第十七电容C17的第一端、第十九电阻R19的第一端及第四运算放大器的反相输入端，第四运算放大器的输出端分别接第十七电阻R17的第二端、第十七电容C17的第二端及第二十电阻R20的第一端，第二十电阻R20的第二端分别接第十九电容C19的第二端及第二十电容C20的第二端，第二十电阻R20的第二端系第四音频处理电路的第二端；

第二电容C2的第二端、第三电容C3的第一端、第九电阻R9的第二端、第七电容C7的第二端、第八电容C8的第一端、第十二电容C12的第二端、第十四电容C14的第一端、第十八电容C18的第二端、第十九电容C19的第一端、第十九电阻R19的第二端均接地。

2.根据权利要求1所述的多路音频电路BIT测试电路，其特征在于，通道选择器为AD公司的ADG774。

3.多路音频电路BIT测试电路的方法，其特征在于，包含有，

步骤S1，提供权利要求1或2的测试电路；以及，

步骤S2，硬件方式测试：

步骤S21，由控制处理器控制通道选择器中各选择通道的工作状态，以选择需测试的音频处理电路；

步骤S22，提供输出信号，输出信号经过需测试的音频处理电路后转换为返回信号；以及，

步骤S23，控制处理器接收返回信号并根据返回信号的波形状况判断需测试的音频处理电路组是否存在故障。

4.根据权利要求3所述的多路音频电路BIT测试电路的方法，其特征在于，还包含有，

步骤S3，软件方式测试：

步骤S31，控制处理器通过引脚设置，将当前模式设计为自检模式；

步骤S32，需测试的音频处理电路输出一固定赫兹的正弦波，回读音频处理电路的输入端的数据；

步骤S33，从需测试的音频处理电路的输入端抽取部分的采样值，计算所抽抽取部分的采样值的平均值与均方根值；

步骤S34，根据计算得到的平均值与均方根值，通过比较理论计算值与实际测量值的范围是否符合要求，判断电路的工作情况：若实测值在理论计算值之内，则电路工作正常，否则电路工作报故。

5.根据权利要求4所述的多路音频电路BIT测试电路的方法，其特征在于，步骤3还包含有，

步骤S35，当自检测结束后，控制处理器通过引脚设置当前模式为正常工作模式。

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