CN109116785A - 一种放大器在线自测试控制电路装置 - Google Patents

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刘燕华
胡明茂
孙灵远
张伟
刘健
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Abstract

一种放大器在线自测试控制电路装置，包括与输入电压信号Vin连接的输入端、输出端、测试电压发生器、放大器、A/D采样控制电路及A/D采样电路，其中，放大器包括第一运放，输入端与放大器、A/D采样电路连接，A/D采样电路与放大器并联，测试电压发生器一端与放大器连接，测试电压发生器另一端与A/D采样控制电路连接，放大器与输出端连接；通过设置测试电压发生器与A/D采样电路，可在线自测试待测放大器电路的工作状态且不影响待测放大器电路的正常工作，并将检测结果上报单片机；A/D采样电路用于采集放大器在线自测试电路需要监测的电压信号以供单片机判断放大器电路工作状态，具有检测实时性、可靠性、实用性的特点。

Description

一种放大器在线自测试控制电路装置
技术领域
本发明涉及自测试控制技术领域，尤其涉及一种放大器在线自测试控制电路装置。
背景技术
目前对放大器电路工作状态进行监测的应用需求越来越多，监测任务普遍采用BIT自测试技术，即额外增加测试电路与测试单片机，随时监测待测放大器的工作状态。
放大器电路的自测试控制电路主要有非在线式和在线式两种，非在线式测试电路在测试放大器工作状态时，需要增加切换开关，切断放大器的信号输入，同时输入自测试电压信号，若放大器输出信号与设计信号相符，即确定放大器电路工作正常，但增加切换开关不可避免增多电路环节，进而降低放大器电路工作的可靠性，具有局限性；在线式测试电路在测试放大器的工作状态时，则需在放大器的信号输入端额外增加输入自测试电压信号，若放大器输出信号与设计信号相符，即确定放大器电路工作正常；此类测试在测试时将直接使工作信号变化，易造成放大器工作状态偏移进而影响放大器正常工作；两种自测试控制电路均存在局限性。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种放大器在线自测试控制电路装置，以解决上述背景技术中的缺点。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种放大器在线自测试控制电路装置，包括与输入电压信号Vin连接的输入端、输出端、测试电压发生器、放大器、A/D采样控制电路及A/D采样电路，其中，放大器包括第一运放，输入端与放大器、A/D采样电路连接，A/D采样电路与放大器并联，测试电压发生器一端与放大器连接，测试电压发生器另一端与A/D采样控制电路连接，放大器与输出端连接；具体结构如下：
输入端分别与放大器的第五电阻、第九电阻的一端连接，第九电阻的另一端与A/D采样电路连接，放大器与第十电阻的一端连接，第十电阻的另一端分别与A/D采样电路、第三电容、输出端连接，第三电容另一端与接地线连接；测试电压发生器通过第三电阻与放大器的第五电阻另一端连接，测试电压发生器通过第八电阻与A/D采样控制电路连接。
在本发明中，测试电压发生器包括第一电阻～第三电阻、第七电阻、第八电阻、第一三极管，其中，第一电阻一端分别与第二电阻、第三电阻的一端连接，第一电阻的另一端与接地线连接，第二电阻的另一端与第一三极管连接，第一三极管的另一端与第八电阻连接，第一三极管还与第七电阻并联。
在本发明中，放大器电路还包括第四电阻～第六电阻、第一电容、第二电容，其中，第一运放分别与第五电阻、第六电阻、第一电容、第二电容的一端连接，第一运放还与第四电阻并联，第六电阻的另一端与接地线连接，第一电容的另一端与接地线连接，第二电容的另一端与接地线连接。
在本发明中，在A/D采样控制电路与第八电阻之间设置有隔离电路；在A/D采样控制电路与A/D采样电路之间设置有隔离电路。
在本发明中，A/D采样电路A/D由采样集成电路、第四电容～第十二电容、第十一电阻、稳压器组成。
有益效果：本发明通过设置测试电压发生器与A/D采样电路，可在线自测试待测放大器电路的工作状态且不影响待测放大器电路的正常工作，并将检测结果上报单片机；A/D采样电路用于采集放大器在线自测试电路需要监测的电压信号以供单片机判断放大器电路工作状态，具有检测实时性、可靠性、实用性的特点。
附图说明
图1为本发明的较佳实施例的原理框图。
图2为本发明的较佳实施例的电路框图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1～2的一种放大器在线自测试控制电路装置，包括与输入电压信号Vin连接的输入端Input、输出端Output、测试电压发生器BIT Online、放大器Amplifier、A/D采样控制电路A/D and level control、A/D采样电路、隔离电路Isolated Circuit、信号地接线SGND、第一控制三极管V1、第一电阻R1～第十一电阻R11、第一电容C1～第十二电容C12、第一运放N1，放大器Amplifier包括第一运放N1，输入端Input与A/D采样电路连接，A/D采样电路与放大器Amplifier并联，测试电压发生器BIT Online一端与放大器Amplifier连接，测试电压发生器BIT Online另一端与A/D采样控制电路A/D and level control连接，放大器Amplifier与输出端Output连接；
输入端Input分别与放大器Amplifier的第五电阻R5、第九电阻R9的一端连接，第九电阻R9的另一端与A/D采样电路连接，放大器Amplifier与第十电阻R10的一端连接，第十电阻R10的另一端分别与A/D采样电路、第三电容C3、输出端Output连接，第三电容C3另一端与接地线连接；测试电压发生器BIT Online通过第三电阻R3与放大器Amplifier的第五电阻R5的另一端连接，测试电压发生器BIT Online通过第八电阻R8与A/D采样控制电路连接，在A/D采样控制电路与第八电阻R8之间设置有隔离电路Isolated Circuit；在A/D采样控制电路与A/D采样电路的控制端之间设置有隔离电路Isolated Circuit；
测试电压发生器BIT Online包括第一电阻R1～第三电阻R3、第七电阻R7、第八电阻R8、第一三极管V1，其中，第一电阻R1一端分别与第二电阻R2、第三电阻R3的一端连接，第一电阻R1的另一端与接地线连接，第二电阻R2的另一端与第一三极管V1连接，第一三极管V1的另一端与第八电阻R8连接，第一三极管V1还与第七电阻R7并联；
放大器电路Amplifier包括第四电阻R4～第六电阻R6、第一电容C1、第二电容C2、第一运放N1，其中，第一运放N1分别与第五电阻R5、第六电阻R6、第一电容C1、第二电容C2的一端连接，还与第四电阻R4并联，第六电阻R6的另一端与接地线连接，第一电容C1的另一端与接地线连接，第二电容C2的另一端与接地线连接；
A/D采样电路A/D由采样集成电路N2、第四电容C4～第十二电容C12、第十一电阻R11、稳压器N3组成，按A/D采样集成电路的典型应用电路设计。
在本实施例中，电路工作原理如下：
1、放大器在线自测试工作原理
主要应用在信号频率较低的放大器中，在线自测试由测试电压发生器、放大器、A/D采样控制电路即单片机、A/D采样电路四部分共同完成，测试电压发生器产生所需测试电压信号，并施加在放大器上，同时监测放大器的输入端、输出端信号，即可随时按需要自测试放大器电路的工作状态，且不影响放大器电路的正常工作；
由于信号频率较低，自测试时只要设定测试信号足够快速，且施加的测试信号电压较低，测试完成后快速关闭测试信号，将不对信号放大器电路产生影响；自测试时，A/D采样控制电路快速控制第一三极管V1导通，+5V电压经第一三极管V1、第三电阻R3快速加入第一运放N1，若第十电阻R10出端的Vout测量值在第一三极管V1导通前后按设定的值变化，说明本电路工作正常，否则可判断本电路存在故障；
2、A/D采样电路工作原理
此电路原理简单，参考A/D采样电路IC工作资料即可。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种放大器在线自测试控制电路装置，其特征在于，包括与输入电压信号Vin连接的输入端、输出端、测试电压发生器、放大器、A/D采样控制电路及A/D采样电路，其中，放大器包括第一运放，输入端与放大器、A/D采样电路连接，A/D采样电路与放大器并联，测试电压发生器一端与放大器连接，测试电压发生器另一端与A/D采样控制电路连接，放大器与输出端连接；具体结构如下：
输入端分别与放大器的第五电阻、第九电阻的一端连接，第九电阻的另一端与A/D采样电路连接，放大器与第十电阻的一端连接，第十电阻的另一端分别与A/D采样电路、第三电容、输出端连接，第三电容另一端与接地线连接；测试电压发生器通过第三电阻与放大器的第五电阻另一端连接，测试电压发生器通过第八电阻与A/D采样控制电路连接。
2.根据权利要求1所述的一种放大器在线自测试控制电路装置，其特征在于，测试电压发生器包括第一电阻～第三电阻、第七电阻、第八电阻、第一三极管，其中，第一电阻一端分别与第二电阻、第三电阻的一端连接，第一电阻的另一端与接地线连接，第二电阻的另一端与第一三极管连接，第一三极管的另一端与第八电阻连接，第一三极管还与第七电阻并联。
3.根据权利要求1所述的一种放大器在线自测试控制电路装置，其特征在于，放大器电路还包括第四电阻～第六电阻、第一电容、第二电容，其中，第一运放分别与第五电阻、第六电阻、第一电容、第二电容的一端连接，第一运放还与第四电阻并联，第六电阻的另一端与接地线连接，第一电容的另一端与接地线连接，第二电容的另一端与接地线连接。
4.根据权利要求1所述的一种放大器在线自测试控制电路装置，在A/D采样控制电路与第八电阻之间设置有隔离电路。
5.根据权利要求1所述的一种放大器在线自测试控制电路装置，其特征在于，在A/D采样控制电路与A/D采样电路之间设置有隔离电路。
6.根据权利要求1所述的一种放大器在线自测试控制电路装置，其特征在于，A/D采样电路A/D由采样集成电路、第四电容～第十二电容、第十一电阻、稳压器组成。
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