CN202948699U

CN202948699U - Led屏显驱动电路的高频特性测试系统

Info

Publication number: CN202948699U
Application number: CN2012205272723U
Authority: CN
Inventors: 邱学海; 魏建中
Original assignee: Hangzhou Silan Microelectronics Co Ltd
Current assignee: Bremax Technology Co ltd
Priority date: 2012-10-15
Filing date: 2012-10-15
Publication date: 2013-05-22
Anticipated expiration: 2022-10-15

Abstract

本实用新型涉及一种LED屏显驱动电路的高频特性测试系统，测试系统连接在被测LED屏显驱动电路与测试机台之间，测试系统包括用于发送高频时序信号及判断被测LED屏显驱动电路状态的高频测试模块、用于实现高频测试模块与测试机台通讯的接口模块、用于调整高频测试模块与被测LED屏显驱动电路之间电平的电平转换模块和用于实现电平转换模块或测试机台与被测LED屏显驱动电路通讯的连接模块。本实用新型与普通测试机台结合对LED屏显驱动电路的高频特性进行全面判断，一方面系统通过接口模块能匹配普通测试机台，降低了测试机台的性能要求；另一方面，系统具有电路高速数据写入与输出判断功能，最大程度的提高了高频特性判断的准确率。

Description

LED屏显驱动电路的高频特性测试系统

技术领域

本实用新型涉及屏显驱动电路的高频特性测试技术领域，尤其涉及一种具有电路高速数据写入与输出判断的LED屏显驱动电路的高频特性测试系统。

背景技术

LED屏显驱动电路的测试是一项复杂的测试工作，LED屏显驱动电路包含多路高速响应的恒流输出、数字信号输入、信号级联输出等多个功能模块，有些LED屏显驱动电路还包含了输出增益控制、异常状态检测等功能，使LED屏显驱动电路的测试更加复杂困难。为减少测试的复杂度，降低测试机台响应时间的精度要求，可对不同的功能模块进行多次测试，但是，多次测试一方面降低了测试的速度，效率低，另一面也增加了测试成本，使测试成本过于昂贵。

目前，常用的测试系统一般采用测试机台与被测LED屏显驱动电路管脚直接相连的方式进行测试，如图1所示。测试LED屏显驱动电路时：测试机台通过LED屏显驱动电路的输入管脚输入信号，控制LED屏显驱动电路的输出管脚，并通过测试机台对输出管脚状态进行判断。在测试过程中，LED屏显驱动电路接收到指令50nS时间内，对输出管脚进行配置，并在100nS以内时间完成管脚状态的切换，此时测试机台对输出管脚状态进行判断。因被测LED屏显驱动电路的输出管脚具有高频响应的特性，而目前常用的测试机台响应时间缓慢，往往需要10μS以上时间才能完成一次状态的判断，对于响应时间异常的LED屏显驱动电路不能有效剔除。而现有技术中的普通测试机台均不能满足LED屏显驱动电路的高频测试需求，因而对如何准确快速的测试LED屏显驱动电路提出了更加的要求。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有测试机台在测试LED屏显驱动电路的高频特性时存在测试结果准确率低的问题，提供了一种能有效的匹配普通测试机台、成本低及高频特性测试结果准确的LED屏显驱动电路的高频特性测试系统。

为解决上述问题，本实用新型的技术方案是：

一种LED屏显驱动电路的高频特性测试系统，所述测试系统连接在被测LED 屏显驱动电路与测试机台之间，所述测试系统包括用于发送高频时序信号及判断被测LED屏显驱动电路状态的高频测试模块、用于实现高频测试模块与测试机台通讯的接口模块、用于调整高频测试模块与被测LED屏显驱动电路之间电平的电平转换模块和用于实现电平转换模块或测试机台与被测LED屏显驱动电路通讯的连接模块；所述高频测试模块通过接口模块与测试机台相连，高频测试模块依次通过电平转换模块、连接模块与被测LED屏显驱动电路相连，连接模块还与测试机台相连。

相比较于现有技术，本实用新型的LED屏显驱动电路的高频特性测试系统与普通的测试机台相结合对LED屏显驱动电路的高频特性进行全面判断，一方面高频测试模块通过接口模块能匹配普通测试机台，降低了测试机台的性能要求，增加了该测试系统使用的兼容性，降低了检测的成本；另一方面，高频测试模块具有电路高速数据写入与输出判断功能，高频测试模块发送高频时序信号的时间低于1μS，进行检测时完成一次判断的时间小于10nS，最大程度的提高了高频特性判断的准确率，同时电平转换模块将检测后反馈的信号整形使接近理想方波，避免了判断误差的可能。

优选地，所述电平转换模块具有一管脚信号输入端和一管脚信号输出端，管脚信号输入端与连接模块的管脚信号端相连，管脚信号输出端与高频测试模块的脚信号输入端相连，管脚信号输出端的信号为管脚信号端输出的波形经整形后的信号。经过电平转换模块整形后的波形与整形前的波形相比，整形后的波形更加接近于理想方波信号，进一步避免了判断误差的可能。

优选地，所述连接模块包括多组相同的开关，每个开关具有一固定端和二两相同的活动端，固定端与被测LED屏显驱动电路相连，第一活动端与测试机台相连，第二活动端与电平转换模块相连，连接模块的控制输入端与测试机台的控制输出端相连。连接模块用于测试机台和测试系统之间的连接转换，使两者之间互相配合、互不干扰，在测试静态参数时，被测LED屏显驱动电路与测试机台相连，在测试高频特性时，被测LED屏显驱动电路与测试系统相连，完成两种功能的实时切换。

优选地，所述高频测试模块包括现场可编程门阵列芯片和调试存储模块，现场可编程门阵列芯片与调试存储模块相连。现场可编程门阵列芯片与调试存储模块的结合，实现了配置文件的在线更新升级，保证了该系统的稳定性，也保留了系统改良的可能。

优选地，所述现场可编程门阵列芯片为FPGA芯片，FPGA芯片内集成有主控模块、接收比较模块、时钟模块和信号发生模块，所述主控模块的第一通讯端口与接口模块的第一通讯端口相连，用以实现高频测试模块与测试机台之间的通讯，主控模块的第二通讯端口与调试存储模块的通讯端口相连，主控模块的第二通讯端口接收调试存储模块导入的配置信息，主控模块的第一控制端与信号发生模块的控制端相连，用于控制时序信号的发送；所述时钟模块具有外部时钟信号输入端、主时钟信号输出端和倍频时钟信号输出端，主时钟信号和倍频时钟信号由外部时钟信号转换得到，外部时钟信号输入端与测试机台或其它外部时钟源的时钟信号输出端相连，主时钟信号输出端分别与主控模块和信号发生模块的时钟信号输入端相连，倍频时钟信号输出端与接收比较模块的时钟信号输入端相连；所述接收比较模块具有管脚信号输入端和级联信号输入端，管脚信号输入端经连接模块和电平转换模块接收被测LED屏显驱动电路管脚信号输出端的管脚信号，级联信号输入端经连接模块和电平转换模块接收被测LED屏显驱动电路级联信号输出端的信号，接收比较模块的控制输入端与信号发生模块的信号输出端相连；所述信号发生模块包括时序信号输出端，信号发生模块接收时钟模块的时钟信号，将时序信号经时序信号输出端、电平转换模块和连接模块传送至被测LED屏显驱动电路中。

主控模块主要完成配置文件的导入、与测试机台的通信、时序信号发送的控制和被测LED屏显驱动电路高频特性的判断。信号发生模块用于发送具体的高频时序信号，并在发送时序信号的同时启动接收比较模块，使接收比较模块对接收的信号进行判断。时钟模块主要用于实现将有源晶振等时钟源提供的外部时钟信号转换成主时钟信号和倍频时钟信号，其中主时钟信号决定了提供给被测LED屏显驱动电路时序信号的频率，倍频时钟信号决定了接收比较模块对接收信号进行判断的精度；同时时钟模块为FPGA芯片内带的锁相环时钟，可产生较高的时钟频率，减小高频信号对测试系统的干扰，降低系统PCB布线难度。

优选地，所述调试存储模块包括顺次的连接调试口、数据缓冲芯片和可编程只读存储器，调试口可与计算机相连，可编程只读存储器与主控模块相连，可编程只读存储器写入经计算机、调试口、数据缓冲芯片传送的配置信息。利用调试存储模块可以对高频特性测试系统进行升级，如在客户应用中出现新的不良，对不良品进行原因分析后，可通过计算机更新配置文件，就可避免后续再有此类现象的出现，保证产品的质量，也给以后的改良提供了预留空间。

附图说明

图1是现有技术中测试机台与被测LED屏显驱动电路连接的原理框图。

图2是本实用新型LED屏显驱动电路的高频特性测试系统的原理框图。

图3是本实用新型LED屏显驱动电路的高频特性测试系统中连接模块的原理框图。

图4是本实用新型LED屏显驱动电路的高频特性测试系统中电平转换模块整形前后波形对比图

图5是本实用新型LED屏显驱动电路的高频特性测试系统中高频测试模块的原理框图。

图6是本实用新型LED屏显驱动电路的高频特性测试系统中调试存储模块的原理框图。

图7是本实用新型LED屏显驱动电路的高频特性测试系统中时钟模块的原理框图。

图8是本实用新型LED屏显驱动电路的高频特性测试系统中接收比较模块工作的原理框图。

图9是本实用新型LED屏显驱动电路的高频特性测试系统实现高频特性测试的原理框图。

图10是采用本实用新型系统与普通测试机台对被测LED屏显驱动电路的管脚进行高频响应测试的对比图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步详细说明本实用新型，但本实用新型的保护范围并不限于此。

参照图2，本实用新型的LED屏显驱动电路的高频特性测试系统与普通的测试机台29相结合对LED屏显驱动电路的高频特性进行全面判断。在本实用新型中，高频特性测试系统连接在被测LED屏显驱动电路34与测试机台29之间，高频特性测试系统用于测试高频特性，测试机台29用于测试静态参数，高频特性测试系统发送高频时序信号给被测LED屏显驱动电路34，测试完成后将结果返回给测试机台29，以便在普通的测试机台29上完成高频特性测试。本实用新型的高频特性测试系统也可加载或集成设计在测试机台29内部，实现高频特性测试与静态参数功能为一体。

LED屏显驱动电路的高频特性测试系统包括高频测试模块30、接口模块31、电平转换模块32和连接模块33，高频测试模块30通过接口模块31与测试机台29物理相连，高频测试模块30依次通过电平转换模块32、连接模块33与被测LED屏显驱动电路34物理相连，连接模块33还与测试机台29物理相连。其中，高频测试模块30用于发送高频时序信号及判断被测LED屏显驱动电路34状态；接口模块31用于实现高频测试模块30与测试机台29通讯；电平转换模块32用于实现将高频测试模块30发送的高频时序信号电平转换成被测LED屏显驱动电路34可以识别的电平，并将被测LED屏显驱动电路34输出的管脚状态、级联、回读信号转换成高频测试模块30可识别的数字信号电平；连接模块33用于实现电平转换模块32或测试机台29与被测LED屏显驱动电路34通讯。

参照图3，所述连接模块33包括多组相同的开关，每个开关具有一固定端和二两相同的活动端，固定端与被测LED屏显驱动电路相连，第一活动端与测试机台29相连，第二活动端与电平转换模块32相连，连接模块33的控制输入端与测试机台29的控制输出端相连。连接模块33用于测试机台29和测试系统之间的连接转换，使两者之间互相配合、互不干扰，在测试静态参数时，测试机台29通过连接模块33与被测LED屏显驱动电路34的输入/输出管脚相连；测试高频特性时：被测LED屏显驱动电路34的输入/输出管脚连接到电平转换模块32上，完成两种功能的实时切换。

所述电平转换模块32包括多个信号输入/输出端，电平转换模块32的信号输入/输出端包括管脚信号输入端和管脚信号输出端，管脚信号输入端与连接模块33的管脚信号端相连，管脚信号输出端与高频测试模块30的脚信号输入端相连，管脚信号输出端的信号为管脚信号端输出的波形经整形后的信号。参照图4，经过电平转换模块32整形后的波形与整形前的波形相比，图中，被测LED屏显驱动电路34收到指令50nS时间内，对输出管脚进行配置，并在100nS以内时间完成管脚状态的切换，在管脚状态切换过程中，管脚的响应具有一定坡度，经电平转换模块32整形，整形后的波形更加接近于理想方波信号，进一步避免了判断误差的可能。

参照图5-6，所述高频测试模块30包括现场可编程门阵列芯片301和调试存储模块302，现场可编程门阵列芯片301与调试存储模块302物理连接。调试存储模块302包括顺次连接调试口3021、数据缓冲芯片3022和可编程只读存储器3023，调试口3021可与计算机35相连，可编程只读存储器3023写入经计算机35、调试口3021、数据缓冲芯片3022传送的配置信息。可编程只读存储器3023是现场可编程门阵列芯片301的配置模块，与现场可编程门阵列芯片301物理连接，可编程只读存储器3023用来保存现场可编程门阵列芯片301的配置文件，数据缓冲芯片3022将调试口3021与现场可编程门阵列芯片301隔离开。现场可编程门阵列芯片301与调试存储模块302的结合，实现了配置文件的在线更新升级，保证了高频特性测试系统的稳定性，如在客户应用中出现新的不良，对不良品进行原因分析后，可通过计算机35更新配置文件，就可避免后续再有此类现象的出现，保证产品的质量，也给以后的改良提供了预留空间。

参照图5，所述现场可编程门阵列芯片301为FPGA 芯片，FPGA 芯片内集成有主控模块3011、接收比较模块3012、时钟模块3013和信号发生模块3014，通过所述信号发生模块3014和接收比较模块3012，现场可编程门阵列芯片301对被测LED屏显驱动电路34的功能、高频特性进行判断，并得出最终结果。所述主控模块3011主要完成配置文件的导入、与测试机台29的通信、时序信号发送的控制和被测LED屏显驱动电路34高频特性的判断。主控模块3011的第一通讯端口与接口模块31的第一通讯端口相连，用以实现高频测试模块30与测试机台29之间的通讯，主控模块3011的第二通讯端口与调试存储模块302的通讯端口相连，主控模块3011的第二通讯端口接收调试存储模块302导入的配置信息，主控模块3011的第一控制端与信号发生模块3014的控制端相连，用于控制时序信号的发送。

参照图7，所述时钟模块3013具有外部时钟信号输入端、主时钟信号输出端和倍频时钟信号输出端，主时钟信号和倍频时钟信号由外部时钟信号转换得到，本实用新型中以外部时钟信号输入端与测试机台29的时钟信号输出端相连为例，外部时钟信号输入端与也可其它外部时钟源的时钟信号输出端相连，主时钟信号输出端分别与主控模块3011和信号发生模块3014的时钟信号输入端相连，倍频时钟信号输出端与接收比较模块3012的时钟信号输入端相连。时钟模块3013主要用于实现将有源晶振等时钟源提供的外部时钟信号转换成主时钟信号和倍频时钟信号，其中主时钟信号决定了提供给被测LED屏显驱动电路34时序信号的频率，倍频时钟信号决定了接收比较模块3012对接收信号进行判断的精度；时钟模块3013为FPGA芯片内带的锁相环PLL时钟可产生较高的时钟频率，减小高频信号对测试系统的干扰，降低系统PCB布线难度。

所述信号发生模块3014包括时序信号输出端，信号发生模块3014接收时钟模块3013的时钟信号，将时序信号经时序信号输出端、电平转换模块32和连接模块33传送至被测LED屏显驱动电路34中。信号发生模块3014用于发送具体的高频时序信号，并在发送时序信号的同时启动接收比较模块3012，使接收比较模块3012对接收的信号进行判断。

所述接收比较模块3012具有管脚信号输入端和级联信号输入端，管脚信号输入端经连接模块33和电平转换模块32接收被测LED屏显驱动电路34的管脚信号输出端的管脚信号，管脚信号输出的信息包括管脚状态的配置和回读信号，级联信号输入端经连接模块33和电平转换模块32接收被测LED屏显驱动电路34级联信号输出端的信号，接收比较模块3012的控制输入端与信号发生模块3014的信号输出端相连。

参照图8，详细说明接收比较模块3012的工作流程，主控模块3011控制信号发生模块3014将“时序信号1”经电平转换后发送给被测LED屏显驱动电路34，并在发送完成时通知接收比较模块3012；被测LED屏显驱动电路34如果对发出的信号正常识别，则将按照时序信号的要求，配置各输出管脚状态同时发送级连信号；在收到信号发生模块3014通知后，接收比较模块3012开始逐周期检测管脚的输出信号与级连信号；若在规定周期内接收到的信号正常，则判断被测LED屏显驱动电路34正常，同时发信号给主控模块3011，主控模块3011根据接收比较模块3012返回的信号：若为FAIL则判断为失效，通过接口模块31通知测试机台29，停止后续项目测试；若为OK则控制信号发生模块3014发送“时序信号2”，以次类推，当系统测试完成被测LED屏显驱动电路34的最后一个时序信号并判断合格后，被测LED屏显驱动电路34通过所有项目测试，返回OK信号给测试机台29。需要指出的是，由于测试时钟频率极快，接收比较模块3012虽是逐周期检测，但实际时间极短。

本实用新型的LED屏显驱动电路的高频特性测试系统在测试过程中，包括如下步骤：

步骤一：系统启动上电后复位，现场可编程门阵列芯片301从可编程只读存储器3023中读取配置文件，进入工作状态；

步骤二：测试机台29判断现场可编程门阵列芯片301工作正常且对被测LED屏显驱动电路34的静态参数测试正常后，测试机台29控制连接模块33将现场可编程门阵列芯片301与被测LED屏显驱动电路34相应管脚相连，并要求现场可编程门阵列芯片301对被测LED屏显驱动电路34进行高频特性测试；

步骤三：现场可编程门阵列芯片301通过其内部主控模块3011、时钟模块3013和信号发生模块3014发送指定高频频率的时序信号，被测LED屏显驱动电路34根据接收到的命令对多路输出管脚进行配置并根据接收到命令将级联信号或回读数据传出，经过电平转换模块32电平转换后传输给现场可编程门阵列芯片301；

步骤四：判断被测LED屏显驱动电路34对高频指令信号接收是否正确并判断信号返回的时间是否达到产品规范；同时，接收比较模块3012对被测LED屏显驱动电路34的多路输出管脚进行判断，分析输出管脚对主控模块3011发出的指令进行响应时否及时，管脚间响应一致性是否达到要求并将测试返回给主控模块3011；

步骤五：主控模块3011通过接口模块31将测试结果合格/失效发送给测试机台29，测试机台29根据接收到的指令把被测LED屏显驱动电路34归类。

参照图10，图中实线部分表示响应正常管脚的输出波形，双点划线部分表示响应异常管脚的输出波形。被测LED屏显驱动电路34收到指令50nS时间内，对输出管脚进行配置，并在100nS以内时间完成管脚状态的切换，图中响应异常管脚的配置状态明显有了延迟，若在普通测试机台29的测试中，发送指令的时间大于10μS，同时完成判断的时间需要10μS以上，则该区域内的异常响应将无法有效剔除。而本系统发送指令的时间小于1μS，完成一次判断的时间小于10nS，最大程度的提高了高频特性判断的准确率，同时电平转换模块将检测后反馈的信号整形使接近理想方波，能有效避免上述情况的出现。

上述说明中，凡未加特别说明的，均采用现有技术中的常规结构。

Claims

1.一种LED屏显驱动电路的高频特性测试系统，其特征在于，所述测试系统连接在被测LED屏显驱动电路与测试机台之间，

所述测试系统包括用于发送高频时序信号及判断被测LED屏显驱动电路状态的高频测试模块、用于实现高频测试模块与测试机台通讯的接口模块、用于调整高频测试模块与被测LED屏显驱动电路之间电平的电平转换模块和用于实现电平转换模块或测试机台与被测LED屏显驱动电路通讯的连接模块；

所述高频测试模块通过接口模块与测试机台相连，高频测试模块依次通过电平转换模块、连接模块与被测LED屏显驱动电路相连，连接模块还与测试机台相连。

2.根据权利要求1所述的LED屏显驱动电路的高频特性测试系统，其特征在于，所述电平转换模块具有一管脚信号输入端和一管脚信号输出端，管脚信号输入端与连接模块的管脚信号端相连，管脚信号输出端与高频测试模块的脚信号输入端相连，管脚信号输出端的信号为管脚信号端输出的波形经整形后的信号。

3.根据权利要求1所述的LED屏显驱动电路的高频特性测试系统，其特征在于，所述连接模块包括多组相同的开关，每个开关具有一固定端和两个相同的活动端，固定端与被测LED屏显驱动电路相连，第一活动端与测试机台相连，第二活动端与电平转换模块相连，连接模块的控制输入端与测试机台的控制输出端相连。

4.根据权利要求1所述的LED屏显驱动电路的高频特性测试系统，其特征在于，所述高频测试模块包括现场可编程门阵列芯片和调试存储模块，现场可编程门阵列芯片与调试存储模块相连。

5.根据权利要求4所述的LED屏显驱动电路的高频特性测试系统，其特征在于，所述现场可编程门阵列芯片为FPGA芯片，FPGA芯片内集成有主控模块、接收比较模块、时钟模块和信号发生模块，

所述主控模块的第一通讯端口与接口模块的第一通讯端口相连，用以实现高频测试模块与测试机台之间的通讯，主控模块的第二通讯端口与调试存储模块的通讯端口相连，主控模块的第二通讯端口接收调试存储模块导入的配置信息，主控模块的第一控制端与信号发生模块的控制端相连，用于控制时序信号的发送；

所述时钟模块具有外部时钟信号输入端、主时钟信号输出端和倍频时钟信号输出端，主时钟信号和倍频时钟信号由外部时钟信号转换得到，外部时钟信号输入端与测试机台或其它外部时钟源的时钟信号输出端相连，主时钟信号输出端分别与主控模块和信号发生模块的时钟信号输入端相连，倍频时钟信号输出端与接收比较模块的时钟信号输入端相连；

所述接收比较模块具有管脚信号输入端和级联信号输入端，管脚信号输入端经连接模块和电平转换模块接收被测LED屏显驱动电路管脚信号输出端的管脚信号，级联信号输入端经连接模块和电平转换模块接收被测LED屏显驱动电路级联信号输出端的信号，接收比较模块的控制输入端与信号发生模块的信号输出端相连；

所述信号发生模块包括时序信号输出端，信号发生模块接收时钟模块的时钟信号，将时序信号经时序信号输出端、电平转换模块和连接模块传送至被测LED屏显驱动电路中。

6.根据权利要求4所述的LED屏显驱动电路的高频特性测试系统，其特征在于，所述调试存储模块包括顺次连接的调试口、数据缓冲芯片和可编程只读存储器，调试口可与计算机相连，可编程只读存储器与主控模块相连，可编程只读存储器写入经计算机、调试口、数据缓冲芯片传送的配置信息。