CN204129175U - 功率放大器直流工作点检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种功率放大器直流工作点检测仪，它包括：MCU模块，用于数据处理；以及与MCU模块连接的信号选择模块；信号选择模块受MCU模块控制，用于MCU模块按顺序对选通的信号进行测量；与MCU模块连接的分压网络模块；分压网络模块受MCU模块控制，用于提供MCU模块针对输入到MCU模块的信号相应的分压电压；与MCU模块连接的极性检测和处理模块，用于电压极性检测，并向MCU模块提供正电压；与MCU模块连接的显示模块，用于数据显示；与MCU模块连接的按键模块，用于人机对话；信号选择模块与分压网络模块连接；分压网络模块与极性检测和处理模块连接。本实用新型可快速测出电压，提高生产效率，测试时间为2秒，其精度可以达到5mV。

Description

功率放大器直流工作点检测仪

技术领域

本实用新型涉及一种直流工作点检测装置，具体涉及一种功率放大器直流工作点检测仪。 

背景技术

功率放大器，简称“功放”，是指在给定失真率条件下，能产生最大功率输出以驱动某一负载(例如扬声器)的放大器。功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。音响生产厂，在生产功放的过程中，每一台功率放大器都需要测试直流工作点，直流工作电压是衡量一台功率放大器是否能正常工作重要指标。比如，正负电源，中点辅助电源等等。直流工作点也称静态工作点，所谓静态工作点就是输入信号为零时,电路处于直流工作状态,这些直流电流,电压的数值在三极管特性曲线上表示为一个确定的点,设置静态工作点的目的就是要保证在被放大的交流信号加入电路时,不论是正半周还是负半周都能满足发射结正向偏置,集电结反向偏置的三极管放大状态。现有技术中功率放大器直流工作点测试时，在生产过程中频繁的使用万用表，工作量大，且测试精度低。 

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种测试方便，测试时间短，测试精度高的功率放大器直流工作点检测仪。 

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案： 

一种功率放大器直流工作点检测仪，它包括： 

MCU模块，用于数据处理； 

以及与MCU模块连接的信号选择模块；所述信号选择模块受MCU模块控制，用于MCU模块按顺序对选通的信号进行测量； 

与MCU模块连接的分压网络模块；所述分压网络模块受MCU模块控制，用于提供MCU模块针对输入到MCU模块的信号相应的分压电压； 

与MCU模块连接的极性检测和处理模块，用于电压极性检测，并向所述MCU模块提供正电压； 

与MCU模块连接的显示模块，用于数据显示； 

与MCU模块连接的按键模块，用于人机对话； 

所述信号选择模块与所述分压网络模块连接；所述分压网络模块与所述极性检测和处理模块连接。 

更进一步的技术方案是功率放大器直流工作点检测仪还包括与MCU模块连接的串行通讯模块，用于与外部系统设备进行信号通信。 

更进一步的技术方案是MCU模块是型号为MEGA128L的单片机。 

更进一步的技术方案是分压信号设置有至少五级分压电压值。 

更进一步的技术方案是五级分压电压值分别为2V，20V，40V，60V，200V。 

更进一步的技术方案是极性检测和处理模块包括比较器、单位反相器、反相单位放大电路、常开继电器、正负电压选择继电器；所述比较器连接单位反相器，单位反相器连接反相单位放大电路，反相单位放大电路连接常开继电器，反相单位放大电路连接正负电压选择继电器。 

更进一步的技术方案是显示模块是19264液晶显示屏。 

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型使用过程中只要在设计功率放大器时，设置定义接口，在生产时，插上本实用新型检测仪，可快速测出每一个电压，很大程度上提高生产效率，测试一路的电压时间约为2秒，其精度可以达到5mV。 

附图说明

图1为本实用新型一个实施例原理框图。 

图2为本实用新型一个实施例中程序流程图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。 

如图1所示，本实用新型一个实施例功率放大器直流工作点检测仪，它包括： 

MCU模块，用于数据处理；具体的实施方案是，本实施例中MCU模块选用的是ATMEL的MEGA128L，这块单片机的特点：高性能、低功耗的8位微处理器，133条指令–大多数可以在一个时钟周期内完成，工作于16MHz时性能高达16MIPS，128K字节的系统内可编程Flash，4K字节的EEPROM，4K字节的内部SRAM，8路10位ADC。 

功率放大器直流工作点检测仪还包括与MCU模块连接的信号选择模块；所述信号选择模块受MCU模块控制，用于MCU模块按顺序对选通的信号进行测量；信号选择模块是通过继电器J1-J8来完成的，MCU按顺序从J1-J8对选通的信号进行测量。控制引脚分别为：P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P1。从IN1至IN8依次进行选择检测，要选通哪一路，就将哪一路的控制引脚写“0”。保证不被选通的信号是与检测电路断开。 

功率放大器直流工作点检测仪还包括与MCU模块连接的分压网络模块；所述分压网络模块受MCU模块控制，用于提供MCU模块针对输入到MCU模块的信号相应的分压电压；分压的目的是为了，让输入到MCU的信号在MCU能够承受的范围内，共分了五级，分别为2V，20V，40V，60V，200V。细分的另外一个目的是为了低电压可以有比较高的检测精度。对每一路输入的电压信号，首先是默认为它是高电压，依次往低电压范围走，满足哪一个范围，就停留在该分压档。分压网络模块包括第一分压电阻R44和第二分压电阻R45，两个分压电阻串联，分压电阻的精度必须是保证是千分之一的精度，并且具有很好的温度漂移。 

功率放大器直流工作点检测仪还包括与MCU模块连接的极性检测和处理模块，用于电压极性检测，并向所述MCU模块提供正电压；因为我们要检测的电压有可能是正电压，也有可能是负电压。所以要检测必须电压信号的下正负。检测的方法是通过一个比较器来实现的。当比较器的输出为高电平时，表示检测到的电压为正，否则为负。如果是负电压，就必须进行单位反相，因为MCU只能够检测正电压。单位反相是通过反相器实现的。经过一个反相单位放大电路，就把负电压信号转换成正电压信号了。为了保证负电压信号不进入MCU的检测脚，使用了一个常开继电器，在没有检测出信号正负的情况下，常开继电器是断开的。同时又使用了一正负电压选择的继电器，从原理不难看出，如果检测的电压信号为正，那么正负电压选择继电器就不需要吸合，如果检测到是负的电压信号，就需要把反相的电压信号引入到MCU，就需要正负电压选择继电器吸合。电路连接关系为比较器连接单位反相器，单位反相器连接反相单位放大电路，反相单位放大电路连接常开继电器，反相单位放大电路连接正负电压选择继电器。 

功率放大器直流工作点检测仪还包括与MCU模块连接的显示模块，用于数据显示；显示模块的主要作用是把检测的电压信号显示在显示屏上，另外一个作用是在对本仪器设置时的一个辅助显示作用。作为优选，本实施例中我们选用是19264液晶显示。 

功率放大器直流工作点检测仪还包括与MCU模块连接的按键模块，用于人机对话。本实施例中所述信号选择模块与所述分压网络模块连接；所述分压网络模块与所述极性检测和处理模块连接。 

作为优选的实施方案，功率放大器直流工作点检测仪还包括与MCU模块连接的串行通讯模块，用于与外部系统设备进行信号通信。串行通讯模块的主要作用是满足生产过程中如果有电脑操作时，把本仪器测量到信号发送电脑，进行其它的处理。 

如图2所示，本实施例的程序工作流程图，MCU按顺序从IN1至IN8进行选择检测，依次判断是否检测完，是，则进行下一路信号检测，通过分压网络模块进行电压选择，以保证让输入到MCU的信号在MCU能够承受的范围内，依次从高电压向低电压进行判断选择，如从60V到40V到20V再到2V，再判断是否是正极性信号，是，则常开继电器J14吸合，否，则正负电压选择继电器吸合J15吸合，当判断是负电压，进行AD转换，转换成正电压信号，然后保存结果并发送，保存结果后可进行数据显示。 

本实施例检测仪检测的电压，所使用的10AD足以满足要求。其精度可以达到0.005V，也就是5mV。 

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一 个实施例。进一步来说，结合任一个实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。 

尽管这里参照实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。 

Claims (7)

1.一种功率放大器直流工作点检测仪，其特征在于：它包括： 

MCU模块，用于数据处理； 

以及与MCU模块连接的信号选择模块；所述信号选择模块受MCU模块控制， 

用于MCU模块按顺序对选通的信号进行测量； 

与MCU模块连接的分压网络模块；所述分压网络模块受MCU模块控制，用于提供MCU模块针对输入到MCU模块的信号相应的分压电压； 

与MCU模块连接的极性检测和处理模块，用于电压极性检测，并向所述MCU模块提供正电压； 

与MCU模块连接的显示模块，用于数据显示； 

与MCU模块连接的按键模块，用于人机对话； 

所述信号选择模块与所述分压网络模块连接；所述分压网络模块与所述极性检测和处理模块连接。 

2.根据权利要求1所述的功率放大器直流工作点检测仪，其特征在于所述的功率放大器直流工作点检测仪还包括与MCU模块连接的串行通讯模块，用于与外部系统设备进行信号通信。 

3.根据权利要求1所述的功率放大器直流工作点检测仪，其特征在于所述的MCU模块是型号为MEGA128L的单片机。 

4.根据权利要求1所述的功率放大器直流工作点检测仪，其特征在于所述的分压信号设置有至少五级分压电压值。 

5.根据权利要求4所述的功率放大器直流工作点检测仪，其特征在于所述的五级分压电压值分别为2V，20V，40V，60V，200V。 

6.根据权利要求1所述的功率放大器直流工作点检测仪，其特征在于所述的极性检测和处理模块包括比较器、单位反相器、反相单位放大电路、常开 继电器、正负电压选择继电器；所述比较器连接单位反相器，单位反相器连接反相单位放大电路，反相单位放大电路连接常开继电器，反相单位放大电路连接正负电压选择继电器。 

7.根据权利要求1所述的功率放大器直流工作点检测仪，其特征在于所述的显示模块是19264液晶显示屏。