CN109471014B - 一种探测信号模拟成形电路和探测器板卡测试平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种探测信号模拟成形电路和探测器板卡测试平台，该电路包括：参数配置端口、控制器、程控分频器、脉冲成形单元、增益控制单元和信号端口组；参数配置端口，接收参数命令，并将接收到的参数命令发送给控制器；控制器执行参数命令，得到第一输出；程控分频器，根据第一输出进行脉冲频率和测试模式的分频处理，得到第二输出；脉冲成形单元，根据第二输出，得到满足测试需求的第一类高斯脉冲；增益控制单元，对第一类高斯脉冲进行幅度的调整，调整后的脉冲进入信号端口组；信号端口组，包括多个数据端口，调整后的脉冲通过对应的数据端口激励被测试对象。通过该电路可以利用纯数字的信号产生类高斯信号，操作简便，避免了技术泄密的风险。

Description

一种探测信号模拟成形电路和探测器板卡测试平台

技术领域

本发明涉及核医学技术领域，尤其涉及一种探测信号模拟成形电路和探测器板卡测试平台。

背景技术

PET(Positron Emission Tomography，正电子发射断层)作为一种影像学检查、辅助癌症肿瘤诊断和疗效评估技术，它利用探测器捕获放射光子，实现生理组织和各个器官的功能成像。

目前PET系统中的探测器都需要提供高压，才能产生激励信号对各个板卡的数千个信号链路进行功能测试和确认，这样测试虽然比较全面，但当某些链路存在故障时，就需要对系统进行反复的拆卸和安装，造成生产效率低，人力时间资源浪费。

目前采取的措施是在系统组装之前，搭建高压系统，连接探测器模块和板卡的线束，对单个探测器板和信号板卡进行功能测试。但因线束多、需要的拔插力度大导致操作难度高、测试系统复杂、人力资源和时间成本高，且高压上电存在一定的安全风险。如果将测试系统交付给第三方，同样存在成本高，而且会有技术泄密和操作安全的风险。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了保证测试平台安全，本发明提供一种探测器板卡测试平台。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种探测信号模拟成形电路，所述探测信号模拟成形电路包括：参数配置端口(1)、控制器(2)、程控分频器(4)、脉冲成形单元(5)、增益控制单元(7)和信号端口组(9)；

参数配置端口(1)与控制器(2)通信；

控制器(2)与程控分频器(4)通信；

程控分频器(4)与脉冲成形单元(5)通信；

脉冲成形单元(5)与增益控制单元(7)通信；

增益控制单元(7)与信号端口组(9)通信；

参数配置端口(1)，用于接收参数命令，并将接收到的参数命令发送给控制器(2)，所述参数命令用于查询参数，或者，所述参数命令用于设置参数，所述参数为脉冲频率和测试模式参数；

控制器(2)，用于执行所述参数命令，得到第一输出，所述第一输出进入程控分频器(4)；

程控分频器(4)，用于根据所述第一输出进行脉冲频率和测试模式的分频处理，得到第二输出，所述第二输出进入脉冲成形单元(5)；

脉冲成形单元(5)，用于根据所述第二输出，得到满足测试需求的第一类高斯脉冲，所述第一类高斯脉冲进入增益控制单元(7)；

增益控制单元(7)，用于对所述第一类高斯脉冲进行幅度的调整，调整后的脉冲进入信号端口组(9)；

信号端口组(9)，包括多个数据端口，用于将所述调整后的脉冲通过对应的数据端口激励被测试对象。

可选地，所述第一输出包括幅度控制信号和频率控制信号；

所述控制器(2)还与增益控制单元(7)通信；

所述脉冲成形单元(5)，用于对所述第二输出进行微分处理、整形处理和积分处理，得到满足测试需求的第一类高斯脉冲。

可选地，所述探测信号模拟成形电路，还包括：数字脉冲群(3)；

所述控制器(2)与数字脉冲群(3)通信；

所述数字脉冲群(3)与程控分频器(4)通信；

所述数字脉冲群(3)，用于根据所述第一输出产生定频或者变频数字脉冲，所述数字脉冲进入程控分频器(4)；

所述程控分频器(4)，用于根据所述数字脉冲进行脉冲频率和测试模式的分频处理，得到第二输出，所述第二输出进入脉冲成形单元(5)。

可选地，所述探测信号模拟成形电路，还包括：第一波形缓冲单元 (6)；

脉冲成形单元(5)与第一波形缓冲单元(6)通信；

第一波形缓冲单元(6)与增益控制单元(7)通信；

所述第一波形缓冲单元(6)，用于将所述第一类高斯脉冲进行缓冲，形成4组相同的第二类高斯脉冲，所述4组第二类高斯脉冲进入增益控制单元(7)；

所述增益控制单元(7)，用于对所述4组第二类高斯脉冲进行幅度的调整，调整后的脉冲进入信号端口组(9)；

具体的，

所述增益控制单元(7)，包括4组程控放大器；

每组程控放大器唯一对应一组第二类高斯脉冲；

所述探测信号模拟成形电路，还包括：缓冲单元组(8)；

所述增益控制单元(7)与缓冲单元组(8)通信；

缓冲单元组(8)与信号端口组(9)通信；

所述缓冲单元组(8)，包括4组第二波形缓冲单元；

每组第二波形缓冲单元唯一对应一组程控放大器；

任一组程控放大器，用于对对应的第二类高斯脉冲进行幅度的调整，调整后的对应脉冲进入对应的第二波形缓冲单元；

任一组第二波形缓冲单元，用于对调整后的对应脉冲进行缓冲，形成8组相同的信号，所述8组信号进入信号端口组(9)；

所述信号端口组(9)，用于将4组第二波形缓冲单元形成的所有信号通过对应的数据端口激励被测试对象。

可选地，对所述第二输出进行微分处理，包括：

通过微分方式提取所述第二输出中突变的边沿脉冲，去掉所述边沿脉冲中低频的频率分量，得到边沿突变脉冲；

所述微分方式为无源微分，或者，有源微分；

所述边沿突变脉冲为双极性信号，包括正脉冲和负脉冲。

可选地，所述微分方式为L-R方式，或者，C-R方式。

可选地，对所述第二输出进行整形处理，包括：

提取微分处理后的脉冲中的正脉冲；

对提取的正脉冲进行半波整形；

或者，对所述第二输出进行整形处理，包括：

提取微分处理后的脉冲中的正脉冲和负脉冲；

对提取的正脉冲和负脉冲进行全波整形。

可选地，对所述第二输出进行积分处理，包括：

对整形处理后的脉冲进行积分，以便延长整形处理后的脉冲的上升沿时间；

所述积分的方式为有源积分，或者，无源积分；

所述积分的模式为R-C，或者，L-C，或者，L-R方式。

可选地，不同组程控放大器的输出频率相同，但幅度不同；

所述任一组程控放大器的输出为所述任一组程控放大器所得到的调整后的对应脉冲。

另外，为了达到上述目的，本发明采用的另一主要技术方案包括：

一种探测器板卡测试平台，所述平台，包括：测试平台基座、第一隔离缓冲垫、探测信号模拟成形电路、探针夹具、探针组、被测试单元、第二隔离缓冲垫、配重单元、定位导引杆、定位孔、电源和数据端口；

所述探测信号模拟成形电路，如上述探测信号模拟成形电路；

所述测试平台基座，与第一隔离缓冲垫、探测信号模拟成形电路和定位导引杆相互固定，用于支撑所述探测器板卡测试平台，保证所述探测器板卡测试平台上面的各个部分的相对位置；

所述第一隔离缓冲垫，位于探测信号模拟成形电路和测试平台基座之间，用于电气隔离、导热，以及均衡缓冲压力，保证探测信号模拟成形电路受力均匀；

所述探针夹具，用于定位、支撑和固定探针组，并通过定位孔与定位导引杆配合，实现上下自由滑动；

所述探针组，嵌入固定于探针夹具内，探针组底部探点与探测信号模拟成形电路接触，探针组顶部探点与被测试对象的接触，用于传送信号和电能；

所述被测试单元，通过安装孔与配重单元连接和固定；

所述第二隔离缓冲垫，位于被测试对象和配重单元之间，用于电气隔离、导热，以及均衡缓冲压力，并在探针组上下端可靠接触时，防止被测试对象局部受力过大造成元器件损伤；

所述配重单元，与第二隔离缓冲垫固定于一体，与定位导引杆配合，用于将第二隔离缓冲垫的重力传输到探针组，以使探针组受力变形，保障探针组底部探点和顶部探点的接触可靠，实现信号和电能的传输；

所述定位导引杆，与测试平台基座固定为一体，用于对探针夹具进行定位和导引，以实现探针夹具上下自由滑动，保障探针组底部探点和顶部探点的接触可靠；

所述电源和数据端口，用于提供电能，并接受和反馈数据信息。

(三)有益效果

本发明的探测信号模拟成形电路包括：参数配置端口、控制器、程控分频器、脉冲成形单元、增益控制单元和信号端口组；参数配置端口，接收参数命令，并将接收到的参数命令发送给控制器；控制器执行参数命令，得到第一输出；程控分频器，根据第一输出进行脉冲频率和测试模式的分频处理，得到第二输出；脉冲成形单元，根据第二输出，得到满足测试需求的第一类高斯脉冲；增益控制单元，对第一类高斯脉冲进行幅度的调整，调整后的脉冲进入信号端口组；信号端口组，包括多个数据端口，调整后的脉冲通过对应的数据端口激励被测试对象。通过该电路可以利用纯数字的信号产生类高斯信号，操作简便，避免了技术泄密的风险。

本发明的探测器板卡测试平台，用探测信号模拟成形电路代替高压发生器、探测器模块、避光设备，输出满足测试需求的类高斯脉冲，通过探针传送到被测试对象，探针夹具、探针组、配重单元和定位导引杆保证信号和电能传输的可靠性，本发明的探测器板卡测试平台简化了测试平台的复杂度，大幅度降低成本，操作简便，安全、集成度高，避免了技术泄密的风险。

附图说明

图1为本发明一个实施例提供的一种探测信号模拟成形电路的总体电路结构示意图；

图2为本发明一个实施例提供的另一种探测信号模拟成形电路的总体电路结构示意图；

图3为本发明一个实施例提供的一种产生类高斯信号的核心结构示意图；

图4为本发明一个实施例提供的一种探测器信号模拟示意图；

图5为本发明一个实施例提供的一种探测器板卡测试平台的结构示意图。

附图标记说明，1：数字脉冲群，2：程控分频器，3：微分单元，4：隔离驱动单元，5：整形单元，6：积分单元，7：1:4缓冲单元，8：增益控制单元，9：缓冲单元组，10：信号端口组，11：测试平台基座，12：第一隔离缓冲垫，13：探测信号模拟成形电路，14：探针夹具，15：探针组，16：被测试单元，17：被测试对象，18：探测信号模拟成形电路接口，19：第二隔离缓冲垫，20：配重单元，21：定位导引杆，22：定位孔，23：电源和数据端口。

具体实施方式

在对各个信号板卡和系统关键参数进行测试时，为了降低操作难度、精简测试系统复杂度、缩减人力时间成本、提高系统组装效率、提升安全性和提高技术保密性，有必要发明一种探测器信号模拟成形电路，达到简捷快速、安全可靠测试的目的。

本发明所提供的探测信号模拟成形电路，其总体电路结构如图1所示，包括：参数配置端口、控制器、程控分频器、脉冲成形单元、增益控制单元和信号端口组。

其中，参数配置端口与控制器通信，控制器与程控分频器通信，程控分频器与脉冲成形单元通信，脉冲成形单元与增益控制单元通信，增益控制单元与信号端口组通信。

除此之外，为了更好的对增益控制单元进行控制，控制器还与增益控制单元通信。

参数配置端口，用于接收参数命令，并将接收到的参数命令发送给控制器，参数命令用于查询参数，或者，参数命令用于设置参数，参数为脉冲频率和测试模式参数。

控制器，用于执行参数命令，得到第一输出，第一输出进入程控分频器。

其中，第一输出包括正常的数字脉冲群，还包括幅度控制信号和频率控制信号。

程控分频器，用于根据第一输出进行脉冲频率和测试模式的分频处理，得到第二输出，第二输出进入脉冲成形单元。

脉冲成形单元，用于根据第二输出，得到满足测试需求的第一类高斯脉冲，第一类高斯脉冲进入增益控制单元。

具体地，脉冲成形单元用于对第二输出进行微分处理、整形处理和积分处理，得到满足测试需求的第一类高斯脉冲。

增益控制单元，用于对第一类高斯脉冲进行幅度的调整，调整后的脉冲进入信号端口组。

信号端口组，包括多个数据端口，用于将调整后的脉冲通过对应的数据端口激励被测试对象。

在具体实现时，满足测试要求，本发明提供的探测信号模拟成形电路可以提供多路脉冲，进行多个激励。为此探测信号模拟成形电路还会包括：数字脉冲群、第一波形缓冲单元和缓冲单元组。形成图2所示的探测信号模拟成形电路的一种优选结构。

下面以图2所示的结构为例，对本发明提供的探测信号模拟成形电路的实现方式进行详细阐述。

如图2所示，探测信号模拟成形电路包括：参数配置端口、控制器、数字脉冲群、程控分频器、脉冲成形单元、第一波形缓冲单元、增益控制单元、缓冲单元组和信号端口组。

其中，参数配置端口与控制器通信，控制器分别与数字脉冲群、程控分频器和增益控制单元通信，数字脉冲群与程控分频器通信，程控分频器与脉冲成形单元通信，脉冲成形单元与第一波形缓冲单元通信，第一波形缓冲单元与增益控制单元通信，增益控制单元与缓冲单元组通信，缓冲单元组与信号端口组通信。

·参数配置端口

参数配置端口，用于接收参数命令，并将接收到的参数命令发送给控制器，参数命令用于查询参数，或者，参数命令用于设置参数，参数为脉冲频率和测试模式参数。

即参数配置端口负责查询、接收参数命令，送给控制器，进行脉冲频率、测试模式参数的设定。

·控制器

控制器，用于执行参数命令，得到第一输出，第一输出通过数字脉冲群进入程控分频器。

其中，第一输出包括正常的数字脉冲群，还包括幅度控制信号和频率控制信号。

即控制器负责接收命令，输出数字脉冲群，并给出幅度和频率控制信号。

·数字脉冲群

数字脉冲群，用于根据第一输出产生定频或者变频数字脉冲，数字脉冲进入程控分频器。

需要说明的是，为了和后续程控分频器的输出进行区分，此处将数字脉冲群的输出记为第一输出。将程控分频器的输出记为第二输出。其中，“第一”、“第二”无任何实质意义，仅用于区分。

·程控分频器

程控分频器，用于根据数字脉冲进行脉冲频率和测试模式的分频处理，得到第二输出，第二输出进入脉冲成形单元。

其中，对第二输出进行微分处理过程，包括但不限于：通过微分方式提取第二输出中突变的边沿脉冲，去掉边沿脉冲中低频的频率分量，得到边沿突变脉冲。

微分方式为无源微分，或者，有源微分。如L-R方式，或者，C-R 方式。

边沿突变脉冲为双极性信号，包括正脉冲和负脉冲。

对第二输出进行整形处理过程，如提取微分处理后的脉冲中的正脉冲；对提取的正脉冲进行半波整形。再如，提取微分处理后的脉冲中的正脉冲和负脉冲；对提取的正脉冲和负脉冲进行全波整形。

经过整形处理后的脉冲为单极性脉冲。

对第二输出进行积分处理过程，包括但不限于：对整形处理后的脉冲进行积分，以便延长整形处理后的脉冲的上升沿时间。

积分的方式为有源积分，或者，无源积分。

积分的模式为R-C，或者，L-C，或者，L-R方式。

例如，参见图4的探测器信号模拟示意图，数字脉冲群进入程控分频器，进行预设频率和模式的分频处理，其输出直接进入脉冲成形单元。

1)数字脉冲群经过微分处理，提取出突变的边沿信息，去掉低频的频率分量。

其中，微分处理可以是无源微分，也可以是有源微分。

边沿脉冲，包含正脉冲，和负脉冲部分，属于双极性信号。

2)提取出相应的脉冲，可以提取正脉冲，或者同时提取正负脉冲；通过半波整形，提取的是正脉冲，通过全波整形，提取正负脉冲。

3)整形后的单极性正脉冲信号，进行积分，形成于类似的高斯脉冲。

通过积分参数保证类高斯脉冲合理的上升时间和下降时间。

其中，积分方式可以是有源积分，无源积分等。积分模式可以是R-C 或L-C，或L-R方式。

·脉冲成形单元

脉冲成形单元，用于根据第二输出，得到满足测试需求的第一类高斯脉冲，第一类高斯脉冲通过第一波形缓冲单元进入增益控制单元。

具体地，脉冲成形单元用于对第二输出进行微分处理、整形处理和积分处理，得到满足测试需求的第一类高斯脉冲。

例如，脉冲成形单元对分频后的数字脉冲群进行缓冲、微分、整形和积分缓冲，输出A，B，C，D共4组满足测试需求的类高斯脉冲。

上述探测信号模拟成形电路可以进行探测器信号模拟成形，其工作原理是，利用纯数字的信号，模拟晶体和探测器共同作用产生的类高斯信号。

需要说明的是，为了和后续第一波形缓冲单元的输出进行区分，此处将脉冲成形单元得到的类高斯脉冲记为第一类高斯脉冲。将第一波形缓冲单元的输出记为第二类高斯脉冲。其中，“第一”、“第二”无任何实质意义，仅用于区分。

·第一波形缓冲单元

第一波形缓冲单元，用于将第一类高斯脉冲进行缓冲，形成4组相同的第二类高斯脉冲，4组第二类高斯脉冲进入增益控制单元。

需要说明的是，为了和后续缓冲单元组中的波形缓冲单元进行区分，此处的波形缓冲单元记为第一波形缓冲单元。将缓冲单元组中的波形缓冲单元记为第二波形缓冲单元。其中，“第一”、“第二”无任何实质意义，仅用于区分。

·增益控制单元

增益控制单元，用于对4组第二类高斯脉冲进行幅度的调整，调整后的脉冲通过缓冲单元组进入信号端口组。

增益控制单元，包括4组程控放大器。每组程控放大器唯一对应一组第二类高斯脉冲。

任一组程控放大器，均对对应的第二类高斯脉冲进行幅度的调整，调整后的对应脉冲通过缓冲单元组进入信号端口组。

另外，每组程控放大器的输出为任一组程控放大器所得到的调整后的对应脉冲。不同组程控放大器的输出频率相同，但幅度不同。

即4组第二类高斯模拟脉冲进入增益控制单元，进行幅度的调整，以遍历探测器的不同像素点。

·缓冲单元组

缓冲单元组，包括4组第二波形缓冲单元。每组第二波形缓冲单元唯一对应一组程控放大器。

此时，每组程控放大器的调整后的对应脉冲，会进入对应的第二波形缓冲单元。

即任一组程控放大器，用于对对应的第二类高斯脉冲进行幅度的调整，调整后的对应脉冲进入对应的第二波形缓冲单元。

任一组第二波形缓冲单元，用于对调整后的对应脉冲进行缓冲，形成8组相同的信号，8组信号进入信号端口组。

通过增益调整的4组第二类高斯信号，经过缓冲单元组之后，每组信号形成了8组相同的信号，分别进入信号端口组中的各个数据端口，激励被测试对象。

·信号端口组

信号端口组，包括多个数据端口，将4组第二波形缓冲单元形成的所有信号通过对应的数据端口激励被测试对象。

本实施例提供的探测信号模拟成形电路可以利用纯数字的信号产生类高斯信号，操作简便，避免了技术泄密的风险。

而产生类高斯信号的核心过程在数字脉冲群、程控分频器、脉冲成形单元、第一波形缓冲单元、增益控制单元、缓冲单元组和信号端口组中完成。

在具体实现时，脉冲成形单元可以包括：微分单元、隔离驱动单元、整形单元、积分单元。第一波形缓冲单元可以为1:4缓冲单元。形成图3 所示的产生类高斯信号的核心结构。

在图3中，数字脉冲群1根据控制参数产生一定频率的数字脉冲群，脉冲群的频率可以是固定的，也可以随时间变化，即定频或者变频数字脉冲。程控分频器2根据控制信号命令，对数字脉冲群的频率进行预调整。微分单元3(可以是有源微分，也可以是无源微分)采用L-R或者 C-R微分方式，微分去掉数字脉冲信号的低频成分，保留高频成分，即边沿突变脉冲，此脉冲是双极性信号，包含负脉冲和正脉冲。隔离驱动单元4对脉冲信号进行阻抗变换，以驱动后续的单元，保证信号特征的完整性。整形单元5(可以是半波整形，也可以是全波整形)将双极性的脉冲信号，调整为单极性的正脉冲。积分单元6对单极性的脉冲进行积分，延长脉冲的上升沿时间，形成于类似的高斯脉冲信号。1:4缓冲单元7将单路的类高斯脉冲缓冲驱动为A，B，C，D共4路相同的信号，以满足测试要求。增益控制单元8对A，B，C，D共4路信号进行独立的增益调整，形成频率一致、幅度各异的脉冲，遍历探测器阵列不同位置的像素点。缓冲单元组9将幅度各异、频率一致的脉冲，驱动复制为多份同样的信号，送到信号端口组10。信号端口组10重新组合成多组相同的，但幅度各异、频率一致的类高斯脉冲，激励被测试对象。

在探测信号模拟成形电路的基础上，本发明还提供一种探测器板卡测试平台。本发明所提供的探测器板卡测试平台，包括：测试平台基座、第一隔离缓冲垫、探测信号模拟成形电路、探针夹具、探针组、被测试单元、第二隔离缓冲垫、配重单元、定位导引杆、定位孔、电源和数据端口。

其中：

1、测试平台基座

测试平台基座，与第一隔离缓冲垫、探测信号模拟成形电路和定位导引杆相互固定，用于支撑探测器板卡测试平台，保证探测器板卡测试平台上面的各个部分的相对位置。

具体实现时，测试平台基座，作为测试平台的支撑，保证测试平台上面的各个部分的相对位置。它与隔离缓冲垫、探测信号模拟成形电路和定位导引杆固定在一起。

2、第一隔离缓冲垫

第一隔离缓冲垫，位于探测信号模拟成形电路和测试平台基座之间，用于电气隔离、导热，以及均衡缓冲压力，保证探测信号模拟成形电路受力均匀。

第一隔离缓冲垫的材质包括但不限于：热硅胶垫。

具体实现时，第一隔离缓冲垫，位于探测信号模拟成形电路和基座之间，既发挥电气隔离作用，保证不发生短路等现象，还起到受力缓冲的作用，保护各个板卡受力不突变，其材料包括但是不限于导热硅胶垫。

3、探测信号模拟成形电路

探测信号模拟成形电路，为本发明提供的上述探测信号模拟成形电路(例如，图1、图2、图3、图4中任一图所示的探测信号模拟成形电路)。用于产生满足测试需求的类高斯脉冲，通过对应的数据端口激励被测试对象。

探测信号模拟成形电路可以外接电源，也可以通过探针组获取电能。

探测信号模拟成形电路上连接探测信号模拟成形电路接口；探测信号模拟成形电路产生的满足测试需求的类高斯脉冲，通过探测信号模拟成形电路接口和探针组传送到被测试对象。

4、探针夹具

探针夹具，用于定位、支撑和固定探针组，并通过定位孔与定位导引杆配合，实现上下自由滑动。

本系统中的定位孔有多个，部分定位孔用于探针夹具与定位导引杆配合，实现上下自由滑动。

部分定位孔用于探测信号模拟成形电3与测试平台基1固定。

具体实现时，探针夹具，定位和支撑测试所需要的所有探针组，并通过导引孔与定位导引杆配合，能够实现上下自由滑动，操作简单方便。

5、探针组

探针组，嵌入固定于探针夹具内，探针组底部探点与探测信号模拟成形电路接触，探针组顶部探点与被测试对象的接触，用于传送信号和电能。

探针组具备伸缩特征，探针组的顶部探点具备行程的伸缩性，探针组的底部探点具备行程的伸缩性。

具体实现时，探针组，与探针夹具进行紧密配合，所有探针组底部各个探点与探测信号模拟成形电路的数据接口接触，其顶部各个探点与被测试对象的各个数据端口接触，保证信号和电能的传送，这样避免了各个线束频繁的拔插操作，提高了测试效率和操作的便捷度。

6、被测试单元

被测试单元，通过安装孔与配重单元连接和固定。

具体实现时，被测单元通过安装孔与配重模块连接和固定。

7、第二隔离缓冲垫

第二隔离缓冲垫，位于被测试对象和配重单元之间，用于电气隔离、导热，以及均衡缓冲压力，并在探针组上下端可靠接触时，防止被测试对象局部受力过大造成元器件损伤。

第二隔离缓冲垫可以为热硅胶垫。

被测试对象通过第二隔离缓冲垫与配重单元固定在预设位置固，并成为一体。

具体实现时，第二隔离缓冲垫，位于被测试对象与配重单元之间；既发挥电气隔离作用，保证不发生短路等现象，还起到受力缓冲的作用，保护各个板卡受力不突变；同时，还发挥均衡压力的作用，避免探针组上下端可靠接触时，板卡局部受力过大造成元器件损伤，其材料包括但是不限于导热硅胶垫。

8、配重单元

配重单元，与第二隔离缓冲垫固定于一体，与定位导引杆配合，用于将第二隔离缓冲垫的重力传输到探针组，以使探针组受力变形，保障探针组底部探点和顶部探点的接触可靠，实现信号和电能的传输。

配重单元的材料包括但不限于：亚克力板，树脂板，金属板。即配重单元的材料为亚克力板，或者，配重单元的材料为树脂板，或者，配重单元的材料为金属板。

配重单元通过定位导引杆和配重单元的重力进行上下滑动，挤压第二隔离缓冲垫和被测试对象，将压力传送到探针组两端，实现探测信号模拟成形电路和被测试对象各个链路的可靠接触，保证信号的传送。

具体实现时，配重单元，与隔离缓冲垫和定位导引杆配合，保证探针组上下端接触可靠，实现信号和电能的传输。此模块替代了复杂的机械结构，操作简单、方便，成本低。

9、定位导引杆

定位导引杆，与测试平台基座固定为一体，用于对探针夹具进行定位和导引，以实现探针夹具上下自由滑动，保障探针组底部探点和顶部探点的接触可靠。

10、电源和数据端口

电源和数据端口用于提供电能，并接受和反馈数据信息。

在具体实现时，本发明提供的一种探测器板卡测试平台可以如图5 所示(图5中(a)为探测器板卡测试平台的前视图，图5中(b)为探测器板卡测试平台的俯视图)，图5中，11为测试平台基座，12为第一隔离缓冲垫，13为探测信号模拟成形电路，14为探针夹具，15为探针组，16 为被测试单元，17为被测试对象，18为探测信号模拟成形电路接口，19 为第二隔离缓冲垫，20为配重单元，21为定位导引杆，22为定位孔，23 为电源和数据端口。

如图5所示，测试平台基座11与第一隔离缓冲垫12、探测信号模拟成形电路13和定位导引杆21相互固定，为测试平台位置基准和支撑。

第一隔离缓冲垫12位于探测信号模拟成形电路13和测试平台基座 11之间，做电气隔离防止短路，同时缓冲测试平台上部的压力，保证探测信号模拟成形电路13受力均匀，避免局部承受过大的冲击。

探测信号模拟成形电路13通过定位孔22固定在测试平台基座11上，通过探测信号模拟成形电路接口18与探针组15交换信号和电能，替代原有高压电源、高压线缆、昂贵的探测器模块和避光设备，简化测试平台的复杂度，大幅度降低成本；同时避免高压带来的绝缘和防护工作，对其他设备和操作人员的安全性提高，便携性增强；同时避免了将测试平台交给供应商导致的技术泄密风险。

探针组15与探针夹具14紧密配合，保证探针能够可靠地实现被测试单元16和探测信号模拟成形电路接口18交换信息和能量。接触的可靠性通过探针组15的伸缩性行程范围保证，当外力作用在探针组15两端时，探针两端被压缩，形成向外的张力，保证两端接触的可靠性，而且可以抵御一定的振动。

被测试对象17(如被测试的探测器板卡)，通过第二隔离缓冲垫19 与配重单元20在预设的位置固定好，并形成一体，配重单元20通过定位导引杆21和自身的重力，在相对固定的位置实现上下滑动，挤压第二隔离缓冲垫19和被测试对象17，将压力传送到探针组15两端，实现探测信号模拟成形电路13和被测试对象17各个链路可靠的接触，保证信号的传送，第二隔离缓冲垫19同样做电气隔离和缓冲保护。

电源和数据端口23提供测试平台的电能，并接受和反馈数据信息。

本发明的探测器板卡测试平台，操作简单，移动便携性好，成本低，采用探针的方式，避免了重复拔插线束的操作，提升了测试效率，节约人力时间成本。

具体的，

本发明的探测器板卡测试平台精简，成本低，避免了测试所需要的高压电源、高压线束、电气安全绝缘措施、成本高昂的探测器模块和避光设备，探测信号模拟成形电路可以替代前述相关设备和装置，系统复杂度和成功大幅度降低。

安全性增强：避免使用高压，对于设备、被测试对象和操作人员而言，不需要采取绝缘和隔离措施，安全性提升。

集成度高，便于携带和移动：测试平台小型化、高度集成化之后，便携方便。

操作简单，测试效率高：测试操作简单，没有复杂的机械装置，对操作人员要求低，测试效率高，降低了人力时间成本。

技术保密和安全性增强：测试工装交付第三方作为普通测试工装，不会对产品相关核心技术构成泄密风险，同时保障了第三方操作人员和设备的安全。

本实施例提供的探测器板卡测试平台中探测信号模拟成形电路代替高压发生器、探测器模块、避光设备，输出探测器模拟信号，通过探测信号模拟成形电路接口、探针传送到被测试对象，探针夹具、探针组、配重单元和定位导引杆保证信号和电能传输的可靠性，本发明的探测器板卡测试平台简化了测试平台的复杂度，大幅度降低成本，操作简便，安全、集成度高，避免了技术泄密的风险。

本实施例提供的探测信号模拟成形电路包括：参数配置端口、控制器、程控分频器、脉冲成形单元、增益控制单元和信号端口组；参数配置端口，接收参数命令，并将接收到的参数命令发送给控制器；控制器执行参数命令，得到第一输出；程控分频器，根据第一输出进行脉冲频率和测试模式的分频处理，得到第二输出；脉冲成形单元，根据第二输出，得到满足测试需求的第一类高斯脉冲；增益控制单元，对第一类高斯脉冲进行幅度的调整，调整后的脉冲进入信号端口组；信号端口组，包括多个数据端口，调整后的脉冲通过对应的数据端口激励被测试对象。通过该电路可以利用纯数字的信号产生类高斯信号，操作简便，避免了技术泄密的风险。

本实施例提供的探测器板卡测试平台，用探测信号模拟成形电路代替高压发生器、探测器模块、避光设备，输出满足测试需求的类高斯脉冲，通过探针传送到被测试对象，探针夹具、探针组、配重单元和定位导引杆保证信号和电能传输的可靠性，本发明的探测器板卡测试平台简化了测试平台的复杂度，大幅度降低成本，操作简便，安全、集成度高，避免了技术泄密的风险。

需要说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种探测信号模拟成形电路，其特征在于，所述探测信号模拟成形电路包括：参数配置端口(1)、控制器(2)、程控分频器(4)、脉冲成形单元(5)、增益控制单元(7)和信号端口组(9)；

参数配置端口(1)与控制器(2)通信；

控制器(2)与程控分频器(4)通信；

程控分频器(4)与脉冲成形单元(5)通信；

脉冲成形单元(5)与增益控制单元(7)通信；

增益控制单元(7)与信号端口组(9)通信；

参数配置端口(1)，用于接收参数命令，并将接收到的参数命令发送给控制器(2)，所述参数命令用于查询参数，或者，所述参数命令用于设置参数，所述参数为脉冲频率和测试模式参数；

控制器(2)，用于执行所述参数命令，得到第一输出，所述第一输出进入程控分频器(4)；

程控分频器(4)，用于根据所述第一输出进行脉冲频率和测试模式的分频处理，得到第二输出，所述第二输出进入脉冲成形单元(5)；

脉冲成形单元(5)，用于根据所述第二输出，得到满足测试需求的第一类高斯脉冲，所述第一类高斯脉冲进入增益控制单元(7)；

增益控制单元(7)，用于对所述第一类高斯脉冲进行幅度的调整，调整后的脉冲进入信号端口组(9)；

信号端口组(9)，包括多个数据端口，用于将所述调整后的脉冲通过对应的数据端口激励被测试对象；

所述探测信号模拟成形电路还包括：第一波形缓冲单元(6)；

脉冲成形单元(5)与第一波形缓冲单元(6)通信；

第一波形缓冲单元(6)与增益控制单元(7)通信；

所述第一波形缓冲单元(6)，用于将所述第一类高斯脉冲进行缓冲，形成4组相同的第二类高斯脉冲，所述4组第二类高斯脉冲进入增益控制单元(7)；

所述增益控制单元(7)，用于对所述4组第二类高斯脉冲进行幅度的调整，调整后的脉冲进入信号端口组(9)。

2.根据权利要求1所述的探测信号模拟成形电路，其特征在于，所述第一输出包括幅度控制信号和频率控制信号；

所述控制器(2)还与增益控制单元(7)通信；

所述脉冲成形单元(5)，用于对所述第二输出进行微分处理、整形处理和积分处理，得到满足测试需求的第一类高斯脉冲。

3.根据权利要求2所述的探测信号模拟成形电路，其特征在于，所述探测信号模拟成形电路，还包括：数字脉冲群(3)；

所述控制器(2)与数字脉冲群(3)通信；

所述数字脉冲群(3)与程控分频器(4)通信；

所述数字脉冲群(3)，用于根据所述第一输出产生定频或者变频数字脉冲，所述数字脉冲进入程控分频器(4)；

所述程控分频器(4)，用于根据所述数字脉冲进行脉冲频率和测试模式的分频处理，得到第二输出，所述第二输出进入脉冲成形单元(5)。

4.根据权利要求3所述的探测信号模拟成形电路，其特征在于，所述增益控制单元(7)包括4组程控放大器；

每组程控放大器唯一对应一组第二类高斯脉冲；

所述探测信号模拟成形电路，还包括：缓冲单元组(8)；

所述增益控制单元(7)与缓冲单元组(8)通信；

缓冲单元组(8)与信号端口组(9)通信；

所述缓冲单元组(8)，包括4组第二波形缓冲单元；

每组第二波形缓冲单元唯一对应一组程控放大器；

任一组程控放大器，用于对对应的第二类高斯脉冲进行幅度的调整，调整后的对应脉冲进入对应的第二波形缓冲单元；

任一组第二波形缓冲单元，用于对调整后的对应脉冲进行缓冲，形成8组相同的信号，所述8组信号进入信号端口组(9)；

所述信号端口组(9)，用于将4组第二波形缓冲单元形成的所有信号通过对应的数据端口激励被测试对象。

5.根据权利要求4所述的探测信号模拟成形电路，其特征在于，对所述第二输出进行微分处理，包括：

通过微分方式提取所述第二输出中突变的边沿脉冲，去掉所述边沿脉冲中低频的频率分量，得到边沿突变脉冲；

所述微分方式为无源微分，或者，有源微分；

所述边沿突变脉冲为双极性信号，包括正脉冲和负脉冲。

6.根据权利要求5所述的探测信号模拟成形电路，其特征在于，所述微分方式为L-R方式，或者，C-R方式。

7.根据权利要求5所述的探测信号模拟成形电路，其特征在于，对所述第二输出进行整形处理，包括：

提取微分处理后的脉冲中的正脉冲；

对提取的正脉冲进行半波整形；

或者，对所述第二输出进行整形处理，包括：

提取微分处理后的脉冲中的正脉冲和负脉冲；

对提取的正脉冲和负脉冲进行全波整形。

8.根据权利要求7所述的探测信号模拟成形电路，其特征在于，对所述第二输出进行积分处理，包括：

对整形处理后的脉冲进行积分，以便延长整形处理后的脉冲的上升沿时间；

所述积分的方式为有源积分，或者，无源积分；

所述积分的模式为R-C，或者，L-C，或者，L-R方式。

9.根据权利要求8所述的探测信号模拟成形电路，其特征在于，不同组程控放大器的输出频率相同，但幅度不同；

所述任一组程控放大器的输出为所述任一组程控放大器所得到的调整后的对应脉冲。

10.一种探测器板卡测试平台，其特征在于，所述平台，包括：测试平台基座、第一隔离缓冲垫、探测信号模拟成形电路、探针夹具、探针组、被测试单元、第二隔离缓冲垫、配重单元、定位导引杆、定位孔、电源和数据端口；

所述探测信号模拟成形电路，如权利要求1至9任一权利要求所述的探测信号模拟成形电路；

所述测试平台基座，与第一隔离缓冲垫、探测信号模拟成形电路和定位导引杆相互固定，用于支撑所述探测器板卡测试平台，保证所述探测器板卡测试平台上面的各个部分的相对位置；

所述第一隔离缓冲垫，位于探测信号模拟成形电路和测试平台基座之间，用于电气隔离、导热，以及均衡缓冲压力，保证探测信号模拟成形电路受力均匀；

所述探针夹具，用于定位、支撑和固定探针组，并通过定位孔与定位导引杆配合，实现上下自由滑动；

所述探针组，嵌入固定于探针夹具内，探针组底部探点与探测信号模拟成形电路接触，探针组顶部探点与被测试对象的接触，用于传送信号和电能；

所述被测试单元，通过安装孔与配重单元连接和固定；

所述第二隔离缓冲垫，位于被测试对象和配重单元之间，用于电气隔离、导热，以及均衡缓冲压力，并在探针组上下端可靠接触时，防止被测试对象局部受力过大造成元器件损伤；

所述配重单元，与第二隔离缓冲垫固定于一体，与定位导引杆配合，用于将第二隔离缓冲垫的重力传输到探针组，以使探针组受力变形，保障探针组底部探点和顶部探点的接触可靠，实现信号和电能的传输；

所述定位导引杆，与测试平台基座固定为一体，用于对探针夹具进行定位和导引，以实现探针夹具上下自由滑动，保障探针组底部探点和顶部探点的接触可靠；

所述电源和数据端口，用于提供电能，并接受和反馈数据信息。

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