CN107422246A - 一种信号放大器自动化测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种信号放大器自动化测试方法，包括如下步骤：步骤1、将被测信号放大器与自动化测试电路连接；步骤2、将信号放大器波形输出端与示波器连接；步骤3、将计算机与示波器和STS8105A混合电路测试系统连接；步骤4、进行信号放大器的直流输出零电位的测试；步骤5、进行信号放大器的线性度误差的测试；步骤6、进行信号放大器的移相范围的测试；步骤7、进行‑3dB带宽的测试。本发明具有方法简单、通用性强、操作简单等特点，不仅降低了信号放大器测试的成本，而且提高了测试效率，减少了测试误差。

Description

一种信号放大器自动化测试方法

技术领域

本发明属于信号放大器自动化测试技术领域，尤其涉及一种信号放大器自动化测试方法。

背景技术

信号放大器多为混合电路，对信号放大器的测试主要是测试其零位电压、线性度误差、移相范围和 -3dB 宽带参数的测试，但是不同类型的信号放大器内部电路结构不同，其测试方法是生产厂根据自身产品特点以及实际应用要求设计的，目前还没有形成通用自动化测试方法。生产厂通过测量仪表手动测试信号放大器，此方法不仅效率低，测试精度不高，还极易损坏信号放大器。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种信号放大器自动化测试方法，以解决常规测试各种信号放大器没有通用的自动化测试手段，仅通过测量仪表手动测试信号放大器，导致的测试效率低，测试精度低，还极易损坏信号放大器等问题。

技术方案：本发明所述的一种信号放大器自动化测试方法，包括如下步骤：

步骤 1、将被测信号放大器与自动化测试电路连接；

步骤 2、将信号放大器波形输出端与示波器连接；

步骤 3、将计算机与示波器和 STS8105A 混合电路测试系统连接；

步骤 4、进行信号放大器的直流输出零电位的测试；

步骤 5、进行信号放大器的线性度误差的测试；

步骤 6、进行信号放大器的移相范围的测试；

步骤 7、进行 -3dB 带宽的测试。

进一步的，所述的信号放大器的直流输出零电位的测试方法为 ：将被测信号放大器的交流信号输入端与基准信号输入端接地，保证输入信号为零，利用 STS8105A 混合电路测试系统的大功率直流电源 PVI 为信号放大器提供 ±15V 工作电源，高精度电压表PVM 测量信号放大器的直流输出电压即为直流输出零位电压 Vo。

进一步的，所述的信号放大器的线性度误差的测试方法为：用 STS8105A 混合电路测试系统的交流信号源 ACS 为信号放大器提供一个 16kHz、6V 的交流输入信号和基准正弦信号，调节信号放大器外接的半波微调数字电位器，使信号放大器解调器输出端输出一个完整的半波信号；均匀的调节第二数字电位器使输入交流信号的电压幅值随之均匀变化，用 STS8105A 的交流电压表ACM在信号放大器输入端均匀的测得10个交流电压有效值Vi1、Vi2…Vi10， 用 STS8105A 直流电压表 PVM 在信号放大器直流输出端均匀的测得与输入相对应的 10 个直流电压值Vo1、Vo2…Vo10 ；将 10 个交流电压有效值和 10 个直流电压值代入贝塞尔公式计算出正向线性度误差 ；吸合第三双刀双掷继电器，按照上述方法测试反向线性度误差。

进一步的，所述的信号放大器移相范围的测试方法为 ：用混合电路测试系统为信号放大器提供一个交流输入信号和基准信号，调节信号放大器的外接移相电位器，用混合电路测试系统的时间测量单元QTMU测量信号放大器的基准信号输入端与移相器观察端信号的最大时间间隔，通过时间间隔来计算两波形的相位差，从而得到移相范围。

进一步的，-3dB带宽的测试方法为 ：混合电路测试系统的交流信号源 ACS 为信号放大器的带通输出端提供一 个频率和幅值的交流信号，用混合电路测试系统的直流电压表 PVM 测量信号放大器的直流输出端电压，缓慢升高交流信号频率，直到信号放大器直流输出端电压下降为原测量电压的 0.707 倍，此时交流信号变化的频率值即为 -3dB 带宽。

本发明还公开了一种信号放大器自动化测试电路，包括包括信号放大器，所述信号放大器分别与移相调节电路、调零电路、测量电路、半波微调电路和输入信号调节电路导线连接；所述的移相调节电路包括数字电位器，数字电位器的电阻中间抽头端与低电阻端相连，高电阻端与单刀单掷继电器的触点相连，电阻增加控制端和电阻减小控制端与混合电路测试平台的控制单元 CBIT 相连，单刀单掷继电器的刀点与信号放大器的外接移相电位器端相连。

进一步的，调零电路包括旋钮电位器和双刀单掷继电器，旋钮电位器两端与双刀单掷继电器两个触点相连、中间抽头端与信号放大器的负电源输入端相连，双刀单掷继电器的两个刀点与信号放大器的两个调零端相连。

进一步的，半波微调电路包括半波微调数字电位器、第一按键开关和第二按键开关，半波微调数字电位器的电阻增加控制端和电阻减小控制端分别与第一按键开关和第二按键开关的一端相连，低电阻端和电阻中间抽头端接地、高电阻端与信号放大器的半波微调端相连，第一按键开关和第二按键开关的另一端接地。

进一步的，输入信号调节电路包括高频变压器、第三双刀双掷继电器、第二数字电位器，高频变压器的初级与次级匝数比为 3 ：1，高频变压器的初级线圈接混合电路测试平台的交流信号源 ACS 的输出端，次级线圈交叉连接在第三双刀双掷继电器的四个触点上，第三双刀双掷继电器的一个刀点接地，另一刀点与第二数字电位器的低电阻端相连，第二数字电位器的电阻增加控制端和电阻减小控制端与混合电路测试平台的用户控制单元CBIT 相连，电阻中间抽头端与低电阻端相连，高电阻端与被测信号放大器交流信号输入端相连。

有益效果：本发明公开的信号放大器自动化测试电路，应用了数字电位器和继电器，在 STS8105A混合电路测试系统控制下，自动完成测试电路的切换，减少了人工干预，提高了测试速度，本发明公开的信号放大器自动化测试方法能够完成对信号放大器主要参数的测试，以STS8105A 混合电路测试系统为测试平台，减少了测试设备数量，从而避免了复杂的线路连接。相比现有技术，本发明具有方法简单、通用性强、操作简单等特点，不仅降低了信号放大器测试的成本，提高了测试效率，减少了测试误差，解决了信号放大器自动化测试难题。

附图说明

图1为本发明自动化测试电路与被测信号放大器组成框图；

图2为本发明自动化测试电路与被测信号放大器接线示意图；

图3为本发明信号放大器测试器件组成原理框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明。

如图1到图3所示的一种信号放大器自动化测试电路，它包括信号放大器 2，该信号放大器 2 分别与移相调节电路 4、调零电路 5、测量电路 6、半波微调电路 8 和输入信号调节电路 9 导线连接。

所述的移相调节电路4包括数字电位器41，数字电位器41的电阻中间抽头端与低电阻端相连，高电阻端与单刀单掷继电器 42 的触点相连，电阻增加控制端和电阻减小控制端与混合电路测试平台 1 的控制单元 CBIT 相连，单刀单掷继电器 42 的刀点与信号放大器 2 的外接移相电位器端端脚号19 相连。

调零电路5包括旋钮电位器 51 和双刀单掷继电器52，旋钮电位器 51 两端与双刀单掷继电器52两个触点相连、中间抽头端与信号放大器2的负电源输入端相连，双刀单掷继电器52的两个刀点与信号放大器2的两个调零端端脚号11和12相连。

半波微调电路 8 包括半波微调数字电位器 81、第一按键开关 82 和第二按键开关83，半波微调数字电位器 81 的电阻增加控制端和电阻减小控制端分别与第一按键开关82和第二按键开关 83，低电阻端和电阻中间抽头端接地、高电阻端与信号放大器 2 的半波微调端相连。

输入信号调节电路 9 包括高频变压器 91、第三双刀双掷继电器 92、第二数字电位器 93，高频变压器 91 的初级与次级匝数比为 3 ：1，高频变压器 91 的初级线圈接交流信号源ACS 的输出端，次级线圈交叉连接在第三双刀双掷继电器 92 的四个触点上，第三双刀双掷 继电器 92 的一个刀点接地另一刀点与第二数字电位器 93 的低电阻端相连，第二数字电位 器 93 的电阻增加控制端和电阻减小控制端与用户控制单元 CBIT 相连，电阻中间抽头端与 低电阻端相连，高电阻端与被测信号放大器 2 交流信号输入端相连。

测量电路 6 由第二单刀单掷继电器 62、第一双刀双掷继电器 61、第二双刀双掷继电器 63、STS8105A 混合电路测试系统的高精度电源 QVI、交流电压表 ACM、直流电压表PVM 和时间测量单元 QTMU 组成，所述的继电器用于外部测试电路的切换。数字电位器选用 DS1809。

信号放大器自动化测试方法，它包括下述步骤：

步骤 1、将被测信号放大器 2 与自动化测试电路 3 按照上述描述连接 ； 步骤 2、将信号放大器波形输出端 13 和 14 与示波器连接 ； 步骤 3、将计算机与示波器和STS8105A 混合电路测试系统 1 连接 ； 信号放大器的直流输出零电位的测试方法为 ：将被测信号放大器 2 的交流信号输入端 端脚号 2 与基准信号输入端端脚号 18 和 20 接地，保证输入信号为零，利用 STS8105A 混合 电路测试系统 1 的大功率直流电源 PVI 为信号放大器 2 提供 ±15V 工作电源，高精度电压 表 PVM 测量信号放大器 2 的直流输出端端脚号 10 的电压即为直流输出零位电压 Vo。

信号放大器的线性度误差的测试方法为 ：用 STS8105A 混合电路测试系统 1 的交 流信号源 ACS 为信号放大器 2 提供一个 16kHz、6V 的交流输入信号和基准正弦信号，调节变 换放大器外接的半波微调数字电位器 81，使信号放大器解调器输出端端脚号13 输出一个完整的半波信号 ；均匀的调节第二数字电位器 93 使输入交流信号的电压幅值随之均匀变 化，用 STS8105A 混合电路测试系统 1 的交流电压表 ACM 在信号放大器2 输入端端脚号为 2 均匀的测得 10 个交流电压有效值 Vi1、Vi2…Vi10，用 STS8105A混合电路测试系统 1 直流电压 表 PVM 在信号放大器 2 直流输出端端脚号 10 均匀的测得与输入相对应的 10 个直流电压值 Vo1、Vo2…Vo10 ；将 10 个交流电压有效值和 10个直流电压值代入贝塞尔公式计算出正向线性 度误差 ；吸合第三双刀双掷继电器 92，按照上述方法测试反向线性度误差。

信号放大器移相范围的测试方法为 ：用STS8105A混合电路测试系统1为变换放大器2提供一个交流输入信号和基准信号，调节信号放大器2的外接移相电位器，用STS8105A混合电路测试系统 1 的时间测量单元 QTMU 测量信号放大器的基准信号输入端端脚号20、 18，与移相器观察端端脚号 17 信号的最大时间间隔，通过时间间隔来计算两波形的相位 差，从而得到移相范围。

-3dB 带宽的测试方法为 ：STS8105A 混合电路测试系统 1 的交流信号源 ACS为变换 放大器的带通输出端端脚号 15 提供一个频率和幅值的交流信号，用 STS8105A混合电路测 试系统 1 的直流电压表 PVM 测量信号放大器的直流输出端端脚号 10 的电压，缓慢升高交流 信号频率，直到信号放大器 2 直流输出端端脚号 10 电压下降为原测量电压的 0.707 倍，此 时交流信号变化的频率值即为 -3dB 带宽。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种信号放大器自动化测试方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤 1、将被测信号放大器与自动化测试电路连接；

步骤 2、将信号放大器波形输出端与示波器连接；

步骤 3、将计算机与示波器和 STS8105A 混合电路测试系统连接；

步骤 4、进行信号放大器的直流输出零电位的测试；

步骤 5、进行信号放大器的线性度误差的测试；

步骤 6、进行信号放大器的移相范围的测试；

步骤 7、进行 -3dB 带宽的测试。

2.根据权利要求1所述的一种信号放大器自动化测试方法，其特征在于：所述的信号放大器的直流输出零电位的测试方法为 ：将被测信号放大器的交流信号输入端与基准信号输入端接地，保证输入信号为零，利用 STS8105A 混合电路测试系统的大功率直流电源PVI 为信号放大器提供 ±15V 工作电源，高精度电压表 PVM 测量信号放大器的直流输出电压即为直流输出零位电压 Vo。

3.根据权利要求1所述的一种信号放大器自动化测试方法，其特征在于：所述的信号放大器的线性度误差的测试方法为：用 STS8105A 混合电路测试系统的交流信号源 ACS 为信号放大器提供一个 16kHz、6V 的交流输入信号和基准正弦信号，调节信号放大器外接的半波微调数字电位器，使信号放大器解调器输出端输出一个完整的半波信号；均匀的调节第二数字电位器使输入交流信号的电压幅值随之均匀变化，用 STS8105A 的交流电压表ACM在信号放大器输入端均匀的测得10个交流电压有效值Vi1、Vi2…Vi10， 用 STS8105A直流电压表 PVM 在信号放大器直流输出端均匀的测得与输入相对应的 10 个直流电压值Vo1、Vo2…Vo10 ；将 10 个交流电压有效值和 10 个直流电压值代入贝塞尔公式计算出正向线性度误差 ；吸合第三双刀双掷继电器，按照上述方法测试反向线性度误差。

4.根据权利要求1所述的一种信号放大器自动化测试方法，其特征在于：所述的信号放大器移相范围的测试方法为 ：用混合电路测试系统为信号放大器提供一个交流输入信号和基准信号，调节信号放大器的外接移相电位器，用混合电路测试系统的时间测量单元QTMU测量信号放大器的基准信号输入端与移相器观察端信号的最大时间间隔，通过时间间隔来计算两波形的相位差，从而得到移相范围。

5.根据权利要求1所述的一种信号放大器自动化测试方法，其特征在于：-3dB带宽的测试方法为 ：混合电路测试系统的交流信号源 ACS 为信号放大器的带通输出端提供一 个频率和幅值的交流信号，用混合电路测试系统的直流电压表 PVM 测量信号放大器的直流输出端电压，缓慢升高交流信号频率，直到信号放大器直流输出端电压下降为原测量电压的 0.707 倍，此时交流信号变化的频率值即为 -3dB 带宽。

6.一种信号放大器自动化测试电路，其特征在于：包括包括信号放大器（2），所述信号放大器（2）分别与移相调节电路（4）、调零电路（5）、测量电路（6）、半波微调电路（8）和输入信号 调节电路（9）导线连接；所述的移相调节电路（4）包括数字电位器（41），数字电位器（41）的电阻中间抽头端与低电阻端相连，高电阻端与单刀单掷继电器（42）的触点相连，电阻增加控制端和电阻减小控制端与混合电路测试平台（1）的控制单元 CBIT 相连，单刀单掷继电器（42）的刀点与信号放大器（2）的外接移相电位器端相连。

7.根据权利要求6所述的一种信号放大器自动化测试电路，其特征在于：调零电路（5）包括旋钮电位器（51）和双刀单掷继电器（52），旋钮电位器（51）两端与双刀单掷继电器（52）两个触点相连、中间抽头端与信号放大器（2）的负电源输入端相连，双刀单掷继电器（52）的两个刀点与信号放大器（2）的两个调零端相连。

8.根据权利要求 6所述的一种信号放大器自动化测试电路，其特征在于 ：半波微调电路（8）包括半波微调数字电位器（81）、第一按键开关（82）和第二按键开关（83），半波微调数字电位器（81）的电阻增加控制端和电阻减小控制端分别与第一按键开关（82）和第二按键开关（83）的一端相连，低电阻端和电阻中间抽头端接地、高电阻端与信号放大器（2）的半波微调端相连，第一按键开关（82）和第二按键开关（83）的另一端接地。

9.根据权利要求 6 所述的一种信号放大器自动化测试电路，其特征在于：输入信号调节电路（9）包括高频变压器（91）、第三双刀双掷继电器（92）、第二数字电位器（93），高频变压器（91）的初级与次级匝数比为 3 ：1，高频变压器（91）的初级线圈接混合电路测试平台（1）的交流信号源 ACS 的输出端，次级线圈交叉连接在第三双刀双掷继电器（92）的四个触点上，第三双刀双掷继电器（92）的一个刀点接地，另一刀点与第二数字电位器（93）的低电阻端相连，第二数字电位器（93）的电阻增加控制端和电阻减小控制端与混合电路测试平台（1）的用户控制单元 CBIT 相连，电阻中间抽头端与低电阻端相连，高电阻端与被测信号放大器（2）交流信号输入端相连。