CN113960444B - 一种频率合成器测试装置及其测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及频率合成器领域,具体为一种频率合成器测试装置及其测试方法,该频率合成器测试装置,包括测试装置底板、提供测试所需的+5V、+12V电压的DC‑DC直流电源模块,还包括:单片机控制模块、串口通讯模块、显示模块,其具体步骤如下:S1、电源电路测试;S2、参考频率电路测试;S3、一本振电路测试;S4、二本振电路测试;通过更改测试装置的参数用于实现不同本振信号的测试,测试精度为f×10^(‑6),测试范围为60MHz—110MHz,并在显示模块实时显示本振信号的频率和大小,通过比较单片机控制模块预设的本振信号频率和实际显示的信号来判断频率合成器的好坏,可保存测试结果,生成报表,统计数据,提高了测试效率,缩短维修排故周期。
Description
技术领域
本发明涉及频率合成器领域,具体是一种频率合成器测试装置及其测试方法。
背景技术
频率合成器为某型电台的重要组成部件,频率合成器由2个本振信号电路组成。一本振为DDS直接数字合成+锁相环路结构;二本振为单一的锁相环路结构。这两个本振信号通过两个射频插头输出送到其他单元使用。现有频率合成器的测试是随产品进行整体测试的,只有整机的性能参数,不清楚中间量的变化,测试时间长,且测试不能完全覆盖各个电路;若故障,故障板件在整机上,无法测量频合板信号,故障定位困难。本发明是提供一种全自动的频率合成器测试装置,设计DC-DC模块、单片机模块、串口通讯模块等完成频合板输入的配置,使频合板正常工作,输出本振信号通过连接显示模块实时显示,测试覆盖率100%,故障可定位到芯片,测试结果可保存,生成报表,统计各种数据;实现单模块在线实时测试,节省时间,提高了测试效率,缩短生产周期,方便维修排故。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提出一种频率合成器测试装置及其测试方法。
一种频率合成器测试装置,包括测试装置底板、提供测试所需的+5V、+12V电压的DC-DC直流电源模块,还包括:
单片机控制模块,与DC-DC直流电源模块连接,通过编写单片机程序使其IO接口产生频率合成器工作所需的各种输入控制信号;
串口通讯模块,与外接的PC机终端连接,通过终端编写测试程序配置不同的参数;
显示模块,与单片机控制模块配合,用于实时显示频率和大小。
所述的单片机控制模块由晶振产生8.192MHz的标准参考信号,若电路板无故障,则输出相应的本振信号。
一种频率合成器测试装置的测试方法,其具体步骤如下:
S1、电源电路测试:启动DC-DC直流电源模块向待测频合板的端口XP1:1A加载+12V电源电压,向转接板上的单片机控制模块加载+5V电电源电压,LED1-LED2指示灯亮;
S2、参考频率电路测试:DC-DC直流电源模块加载后,晶振振荡输出8.192MHz标准参考信号至射频插头XS3,使用示波器测试,理论信号为8.192MHz正弦波;
S3、一本振电路测试:
a、频率合成器上电后,通过串口通讯模块发送40位串行码至端口XP1:15B,向XP1:16B端口输入时钟信号,向端口XP1:7B输入片选信号,向XP1:8A输入控制信号,8.192MHz参考频率输入至XS3端口,DSS正常工作;
b、再向XP1:6A输入控制信号,使PLL电路正常工作,一本振信号通过XS4端口输出至显示模块,根据单片机控制模块指令的不同,输出不同频率的本振信号;
S4、二本振电路测试:
a、频率合成器上电后,通过串口通讯模块发送18位串行码至端口XP1:15B,向XP1:16B端口输入时钟信号,向端口XP1:7B输入片选信号,向XP1:7A输入控制信号,再通过串口通讯模块发送15位串行码至端口XP1:15B,向XP1:16B端口输入时钟信号,向端口XP1:7B输入片选信号,向XP1:7A输入控制信号,8.192MHz参考频率输入至XS3端口,二本振电路正常工作后从XS5输出至显示模块,理论上二本振电路产生信号的频率为69.942303MHz;
b、按一下测试装置上的S2指令按键并松开,使单片机控制模块发出相应配置参数至频率合成器,显示模块加20dB衰减器后在XS5端口处应能测到69.942303MHz本振信号,幅度-23dBm。
所述的步骤S3的b中,按一下测试装置上的S3指令按键并松开,使单片机控制模块发出相应配置参数至频率合成器,显示模块加20dB衰减器后在XS4端口处应能测到72.459375MHz本振信号,幅度-11dBm。
所述的步骤S3的b中,按一下测试装置上的S4指令按键并松开,使单片机控制模块发出相应配置参数至频率合成器,显示模块加20dB衰减器后在XS4端口处应能测到78.459375MHz本振信号,幅度-11dBm。
所述的步骤S3的b中,按一下测试装置上的S5指令按键并松开,使单片机控制模块发出相应配置参数至频率合成器,显示模块加20dB衰减器后在XS4端口处应能测到84.459375MHz本振信号,幅度-11dBm。
所述的步骤S3的b中,按一下测试装置上的S6指令按键并松开,使单片机控制模块发出相应配置参数至频率合成器,显示模块加20dB衰减器后在XS4端口处应能测到90.459375MHz本振信号,幅度-13dBm。
所述的步骤S3的b中,按一下测试装置上的S7指令按键并松开,使单片机控制模块发出相应配置参数至频率合成器,显示模块加20dB衰减器后在XS4端口处应能测到96.459375MHz本振信号,幅度-16dBm。
所述的步骤S3的b中,按一下测试装置上的S8指令按键并松开,使单片机控制模块发出相应配置参数至频率合成器,显示模块加20dB衰减器后在XS4端口处应能测到100.359375MHz本振信号,幅度-18dBm。
本发明的有益效果是:通过更改测试装置的参数用于实现不同本振信号的测试,测试精度为f×10^(-6),测试范围为60MHz—110MHz,并在显示模块实时显示本振信号的频率和大小,通过比较单片机控制模块预设的本振信号频率和实际显示的信号来判断频率合成器的好坏,可保存测试结果,生成报表,统计数据,提高了测试效率,缩短维修排故周期。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的频率合成器测试装置图;
图2为本发明的频率合成器测试装置原理框图;
图3为本发明的测试装置的电源及指示电路、串口通讯电路原理图;
图4为本发明的测试装置的单片机控制电路原理图;
图5为本发明的测试装置的指令按键及接口电路原理图。
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,下面对本发明进一步阐述。
如图1至图5所示,一种频率合成器测试装置,包括测试装置底板1、提供测试所需的+5V、+12V电压的DC-DC直流电源模块7,还包括:
单片机控制模块5,与DC-DC直流电源模块7连接,通过编写单片机程序使其IO接口产生频率合成器工作所需的各种输入控制信号;
串口通讯模块3,与外接的PC机终端9连接,通过终端编写测试程序配置不同的参数;
显示模块6,与单片机控制模块5配合,用于实时显示频率和大小。
通过更改测试装置的参数用于实现不同本振信号的测试,测试精度为f×10^(-6),测试范围为60MHz—110MHz,并在显示模块6实时显示本振信号的频率和大小,通过比较单片机控制模块5预设的本振信号频率和实际显示的信号来判断频率合成器的好坏,可保存测试结果,生成报表,统计数据,提高了测试效率,缩短维修排故周期。
如图1所示,附图标记1为支柱体,做支撑用;附图标记4为指令按键和指示灯模块,不同的状态不同的指令指示灯随着变化;附图标记7为DC-DC直流电源模块,为频率合成器以及测试装置工地;附图标记8为测试装置与频率合成器的接口
所述的单片机控制模块5由晶振产生8.192MHz的标准参考信号,若电路板无故障,则输出相应的本振信号。
如图2所示,由DC-DC直流电源模块7产生测试所需电源,在PC机终端9编程配置测试参数,通过串口通讯模块3写到单片机产生电路板所需的各种输入信号,由测试装置上的晶振产生8.192MHz的标准参考信号,若电路板无故障,按下指令按键则输出相应的本振信号,在显示模块6上进行测量判断。
本测试装置选取了该频率合成器的7个频点,分别包括69.942303MHz、72.459375MHz、78.459375MHz、84.459375MHz、90.459375MHz、96.459375MHz、100.359375MHz进行测试,按下相应的指令按键,输出相应的频点,当然也可以更改程序里的参数配置,设置更多的测试点进行测试。
如图3所示,电源电路设计+5V、+12V共2路电源供电,由DC-DC直流电源模块7产生,正常供电,相应的LED1~LED2灯亮,串口通讯电路主要实现串口通讯,完成单片机程序烧写,RS232通讯接PC的串口1,同时需要1路5V电源输入,通过串口写入程序至单片机AT89C52,完成单片机控制电路的程序配置。单片机控制电路产生测试所需的各种信号,指令按键及接口电路,分别按下S2~S8按键,对应的指示灯LED3~LED9亮,接口电路为测试装置与频率合成器的互联电路。
一种频率合成器测试装置的测试方法,其具体步骤如下:
S1、电源电路测试:启动DC-DC直流电源模块7向待测频合板的端口XP1:1A加载+12V电源电压,向转接板上的单片机控制模块5加载+5V电电源电压,LED1-LED2指示灯亮;
S2、参考频率电路测试:DC-DC直流电源模块7加载后,晶振振荡输出8.192MHz标准参考信号至射频插头XS3,使用示波器测试,理论信号为8.192MHz正弦波;
S3、一本振电路测试:
a、频率合成器上电后,通过串口通讯模块3发送40位串行码至端口XP1:15B,向XP1:16B端口输入时钟信号,向端口XP1:7B输入片选信号,向XP1:8A输入控制信号,8.192MHz参考频率输入至XS3端口,DSS正常工作;
b、再向XP1:6A输入控制信号,使PLL电路正常工作,一本振信号通过XS4端口输出至显示模块6,根据单片机控制模块5指令的不同,输出不同频率的本振信号;
S4、二本振电路测试:
a、频率合成器上电后,通过串口通讯模块3发送18位串行码至端口XP1:15B,向XP1:16B端口输入时钟信号,向端口XP1:7B输入片选信号,向XP1:7A输入控制信号,再通过串口通讯模块3发送15位串行码至端口XP1:15B,向XP1:16B端口输入时钟信号,向端口XP1:7B输入片选信号,向XP1:7A输入控制信号,8.192MHz参考频率输入至XS3端口,二本振电路正常工作后从XS5输出至显示模块,理论上二本振电路产生信号的频率为69.942303MHz;
b、按一下测试装置上的S2指令按键并松开,使单片机控制模块5发出相应配置参数至频率合成器,显示模块6加20dB衰减器后在XS5端口处应能测到69.942303MHz本振信号,幅度-23dBm。
设计DC-DC直流电源模块7、单片机控制模块5、串口通讯模块3完成频率合成器输入参数配置,采用单片机编程串口通讯的方式可灵活测试不同频点通道,采用显示模块实时显示测试结果,并对实测值与程序设定值比较,精度达到f×10^(-6)Hz。按照方案步骤可完成频率合成器的自动测试,提高了测试效率,缩短生产维修周期。
所述的步骤S3的b中,按一下测试装置上的S3指令按键并松开,使单片机控制模块5发出相应配置参数至频率合成器,显示模块6加20dB衰减器后在XS4端口处应能测到72.459375MHz本振信号,幅度-11dBm。
所述的步骤S3的b中,按一下测试装置上的S4指令按键并松开,使单片机控制模块5发出相应配置参数至频率合成器,显示模块6加20dB衰减器后在XS4端口处应能测到78.459375MHz本振信号,幅度-11dBm。
所述的步骤S3的b中,按一下测试装置上的S5指令按键并松开,使单片机控制模块5发出相应配置参数至频率合成器,显示模块6加20dB衰减器后在XS4端口处应能测到84.459375MHz本振信号,幅度-11dBm。
所述的步骤S3的b中,按一下测试装置上的S6指令按键并松开,使单片机控制模块5发出相应配置参数至频率合成器,显示模块6加20dB衰减器后在XS4端口处应能测到90.459375MHz本振信号,幅度-13dBm。
所述的步骤S3的b中,按一下测试装置上的S7指令按键并松开,使单片机控制模块5发出相应配置参数至频率合成器,显示模块6加20dB衰减器后在XS4端口处应能测到96.459375MHz本振信号,幅度-16dBm。
所述的步骤S3的b中,按一下测试装置上的S8指令按键并松开,使单片机控制模块5发出相应配置参数至频率合成器,显示模块6加20dB衰减器后在XS4端口处应能测到100.359375MHz本振信号,幅度-18dBm。
与传统产品整体测试相比,实现了单模块在线自动测试,采用单片机控制模块5、串口通讯模块3可灵活测试不同频点通道,测试装置操作简单,能清晰看到输出变量并自动判断输出是否正确,若有故障,可直接定位具体频率通道,根据频率通道信号走向,定位到故障芯片,节省排故时间,可保存测试结果,生成报表,提高了生产测试效率,方便维修排故,可有效降低频率合成器故障返修率。
以上显示和描述了本发明的基本原理、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 (7)
1.一种频率合成器测试装置的测试方法,所述频率合成器测试装置包括测试装置底板(1)、提供测试所需的+5V、+12V电压的DC-DC直流电源模块(7),单片机控制模块(5),与DC-DC直流电源模块(7)连接,通过编写单片机程序使其IO接口产生频率合成器工作所需的各种输入控制信号;串口通讯模块(3),与外接的PC机终端(9)连接,通过终端编写测试程序配置不同的参数;显示模块(6),与单片机控制模块(5)配合,用于实时显示频率和大小;所述的单片机控制模块(5)由晶振产生8.192MHz的标准参考信号,若电路板无故障,则输出相应的本振信号,其特征在于:其具体步骤如下:
S1、电源电路测试:启动DC-DC直流电源模块(7)向待测频合板的端口XP1:1A加载+12V电源电压,向转接板上的单片机控制模块(5)加载+5V电电源电压,LED1-LED2指示灯亮;
S2、参考频率电路测试:DC-DC直流电源模块(7)加载后,晶振振荡输出8.192MHz标准参考信号至射频插头XS3,使用示波器测试,理论信号为8.192MHz正弦波;
S3、一本振电路测试:
a、频率合成器上电后,通过串口通讯模块(3)发送40位串行码至端口XP1:15B,向XP1:16B端口输入时钟信号,向端口XP1:7B输入片选信号,向XP1:8A输入控制信号,8.192MHz参考频率输入至XS3端口,DSS正常工作;
b、再向XP1:6A输入控制信号,使PLL电路正常工作,一本振信号通过XS4端口输出至显示模块(6),根据单片机控制模块(5)指令的不同,输出不同频率的本振信号;
S4、二本振电路测试:
a、频率合成器上电后,通过串口通讯模块(3)发送18位串行码至端口XP1:15B,向XP1:16B端口输入时钟信号,向端口XP1:7B输入片选信号,向XP1:7A输入控制信号,再通过串口通讯模块(3)发送15位串行码至端口XP1:15B,向XP1:16B端口输入时钟信号,向端口XP1:7B输入片选信号,向XP1:7A输入控制信号,8.192MHz参考频率输入至XS3端口,二本振电路正常工作后从XS5输出至显示模块,理论上二本振电路产生信号的频率为69.942303MHz;
b、按一下测试装置上的S2指令按键并松开,使单片机控制模块(5)发出相应配置参数至频率合成器,显示模块(6)加20dB衰减器后在XS5端口处应能测到69.942303MHz本振信号,幅度-23dBm。
2.根据权利要求1所述的一种频率合成器测试装置的测试方法,其特征在于:所述的步骤S3的b中,按一下测试装置上的S3指令按键并松开,使单片机控制模块(5)发出相应配置参数至频率合成器,显示模块(6)加20dB衰减器后在XS4端口处应能测到72.459375MHz本振信号,幅度-11dBm。
3.根据权利要求1所述的一种频率合成器测试装置的测试方法,其特征在于:所述的步骤S3的b中,按一下测试装置上的S4指令按键并松开,使单片机控制模块(5)发出相应配置参数至频率合成器,显示模块(6)加20dB衰减器后在XS4端口处应能测到78.459375MHz本振信号,幅度-11dBm。
4.根据权利要求1所述的一种频率合成器测试装置的测试方法,其特征在于:所述的步骤S3的b中,按一下测试装置上的S5指令按键并松开,使单片机控制模块(5)发出相应配置参数至频率合成器,显示模块(6)加20dB衰减器后在XS4端口处应能测到84.459375MHz本振信号,幅度-11dBm。
5.根据权利要求1所述的一种频率合成器测试装置的测试方法,其特征在于:所述的步骤S3的b中,按一下测试装置上的S6指令按键并松开,使单片机控制模块(5)发出相应配置参数至频率合成器,显示模块(6)加20dB衰减器后在XS4端口处应能测到90.459375MHz本振信号,幅度-13dBm。
6.根据权利要求1所述的一种频率合成器测试装置的测试方法,其特征在于:所述的步骤S3的b中,按一下测试装置上的S7指令按键并松开,使单片机控制模块(5)发出相应配置参数至频率合成器,显示模块(6)加20dB衰减器后在XS4端口处应能测到96.459375MHz本振信号,幅度-16dBm。
7.根据权利要求1所述的一种频率合成器测试装置的测试方法,其特征在于:所述的步骤S3的b中,按一下测试装置上的S8指令按键并松开,使单片机控制模块(5)发出相应配置参数至频率合成器,显示模块(6)加20dB衰减器后在XS4端口处应能测到100.359375MHz本振信号,幅度-18dBm。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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