CN206489254U - 一种隔离放大器增益精度的测试电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隔离放大器增益精度的测试电路，包括待测试的隔离放大器、信号输入电路、多路复用器和单片机，信号输入电路的第一端连接电源端，第二端接地，信号输入电路还包括至少两个输出端，多路复用器包括若干个控制端、至少两个输入端和一个输出端，控制端连接单片机，输入端连接信号输入电路的输出端，输出端连接隔离放大器的输入端，多路复用器通过输入端接收到的输入信号被依次通过输出端传输至隔离放大器，依次测量隔离放大器的输出端的输出信号，根据输入信号和输出信号得到测试结果；本实用新型通过单片机控制多路复用器，可以实现输入信号的自动切换，提高了测试速度和数据精度，并可以减少人工切换造成的测试误差。

Description

一种隔离放大器增益精度的测试电路

技术领域

本实用新型涉及测试电路，尤其是一种隔离放大器增益精度的测试电路。

背景技术

TH3656是一个信号和电源完全隔离的隔离放大器，具有三个独立的接地端，不仅输入回路与输出回路隔离，而且供电电源与放大器隔离，为输入回路和输出回路提供两组正负电源，这些电源还具有引出端供外部电路使用。独立的输入级和输出级放大器，为闭环应用提供了极大的灵活性，可以进行同相放大、反相放大、电流或电压输入和输出等各种不同的组合，满足不同隔离放大的需要。

在对隔离放大器TH3656进行增益精度非线性电参数测试时，需要在隔离放大器TH3656的输入端(3脚和7脚)输入直流信号，一共需要11个不同的输入信号Vin，通过依次测量输出端的输出信号Vout，就能根据输入信号Vin和输出信号Vout得到测试结果，测试电路如图1。目前在测试过程中，都是采用人工的方式进行输入信号的切换的，尤其在高低温测试时，至少需要三个人操作，其中一个人将隔离放大器TH3656模块从高低温测试箱中拿出来，安装在测试盒上，另一个人变换输入信号Vin，第三个人记录数据，测试速度较慢且浪费人力资源。

实用新型内容

本申请人针对上述问题及技术需求，提出了一种隔离放大器增益精度的测试电路。

本实用新型的技术方案如下：

一种隔离放大器增益精度的测试电路，包括待测试的隔离放大器，隔离放大器至少包括输入端和输出端，其特征在于，电路还包括：信号输入电路、多路复用器和单片机，信号输入电路的第一端连接电源端，第二端接地，信号输入电路还包括至少两个输出端，多路复用器包括若干个控制端、至少两个输入端和一个输出端，控制端连接单片机，输入端连接信号输入电路的输出端，输出端连接隔离放大器的输入端，多路复用器通过输入端接收到的输入信号被依次通过输出端传输至隔离放大器，依次测量隔离放大器的输出端的输出信号，根据输入信号和输出信号得到测试结果。

其进一步的技术方案为：信号输入电路包括第一信号输入电路和第二信号输入电路；第一信号输入电路的第一端连接正电源端，第二端接地，第一信号输入电路包括至少一个输出端，第一信号输入电路通过输出端输出正输入信号；第二信号输入电路的第一端连接负电源端，第二端接地，第二信号输入电路包括至少一个输出端，第二信号输入电路通过输出端输出负输入信号。

其进一步的技术方案为：第一信号输入电路包括5个输出端，第二信号输入电路包括5个输出端，多路复用器包括4个控制端和11个输入端，4个控制端分别连接单片机，11个输入端分别连接第一信号输入电路和第二信号输入电路的各个输出端，以及一个零位电压端。

其进一步的技术方案为：第一信号输入电路包括第一电位器、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻，第一电位器、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻串联，第一电位器连接正电源端，第七电阻接地；第二电阻和第三电阻的公共端为第一输出端，第三电阻和第四电阻的公共端为第二输出端，第四电阻和第五电阻的公共端为第三输出端，第五电阻和第六电阻的公共端为第四输出端，第六电阻和第七电阻的公共端为第五输出端。

其进一步的技术方案为：第二信号输入电路包括第八电位器、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻和第十四电阻，第八电位器、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻和第十四电阻串联，第八电位器连接负电源端，第十四电阻接地；第九电阻和第十电阻的公共端为第六输出端，第十电阻和第十一电阻的公共端为第七输出端，第十一电阻和第十二电阻的公共端为第八输出端，第十二电阻和第十三电阻的公共端为第九输出端，第十三电阻和第十四电阻的公共端为第十输出端。

本实用新型的有益技术效果是：

1、本实用新型通过单片机控制多路复用器，可以实现输入信号的自动切换。

2、本实用新型可以对输出数据采取自动记录方式读取保存数据。

3、本实用新型相比于人工方式进行信号切换，提高了测试速度和数据精度，测试速度快，数据准确可靠。

4、本实用新型可以节省人力资源，减少人工切换造成的测试误差，认为误差小，极大减少工作量。

附图说明

图1是隔离放大器TH3656的测试电路图。

图2是本实用新型的框图。

图3是本实用新型一实施例的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

图2是本实用新型的框图。本实用新型公开的隔离放大器增益精度的测试电路，包括待测试的隔离放大器、信号输入电路、多路复用器和单片机。

隔离放大器包括多个I/O端，该多个I/O端至少包括输入端和输出端。可选的，该隔离放大器是型号为TH3656的隔离放大器。

信号输入电路的第一端连接电源端，第二端接地，信号输入电路还包括至少两个输出端，信号输入电路通过该至少两个输出端输出电压信号。

多路复用器包括若干个控制端、至少两个输入端和一个输出端，多路复用器通过输入端接收多个模拟或数字输入信号，并通过控制端接收二进制地址，再根据接收到的二进制地址从这多个输入信号中选择某个输入信号将其通过输出端进行输出。在本实用新型中，多路复用器的控制端连接单片机，通过控制端接收单片机发送的二进制地址；输入端连接信号输入电路的输出端，接收信号输入电路输出的电压信号作为输入信号；输出端连接隔离放大器的输入端。多路复用器通过输入端接收到的输入信号被依次通过输出端传输至隔离放大器，依次测量隔离放大器的输出端的输出信号，根据输入信号和输出信号得到测试结果。

涉及到具体的电路结构，本实用新型可以有多种实施方式，以下用一个典型的实施例来说明本实用新型的具体电路结构和工作原理，图3是该实施例的电路图。如图3所示，信号输入电路包括第一信号输入电路和第二信号输入电路。

第一信号输入电路的第一端连接正电源端，第二端接地，第一信号输入电路包括至少一个输出端，第一信号输入电路通过输出端输出正输入信号。可选的，第一信号输入电路包括5个输出端，第一信号输入电路包括第一电位器R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7，第二电阻R2-第七电阻R7均为高精度电阻。第一电位器R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7串联，第一电位器R1连接正电源端，第七电阻R7接地，在该实施例中，第一信号输入电路连接+15V电源，第一电位器R1是阻值为100KΩ的电位器，第二电阻R2-第七电阻R7是阻值为100KΩ的高精度电阻。

第二电阻R2和第三电阻R3的公共端为第一输出端Vin1，第三电阻R3和第四电阻R4的公共端为第二输出端Vin2，第四电阻R4和第五电阻R5的公共端为第三输出端Vin3，第五电阻R5和第六电阻R6的公共端为第四输出端Vin4，第六电阻R6和第七电阻R7的公共端为第五输出端Vin5。

第二信号输入电路的第一端连接负电源端，第二端接地，第二信号输入电路包括至少一个输出端，第二信号输入电路通过输出端输出负输入信号，可选的，第二信号输入电路包括5个输出端。第二信号输入电路包括第八电位器R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13和第十四电阻R14，第九电阻R9-第十四电阻R14均为高精度电阻。第八电位器R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13和第十四电阻R14串联，第八电位器R8连接负电源端，第十四电阻R14接地，在该实施例中，第二信号输入电路连接-15V电源。第八电位器R8是阻值为100KΩ的电位器，第九电阻R9-第十四电阻R14是阻值为100KΩ的高精度电阻。

第九电阻R9和第十电阻R10的公共端为第六输出端Vin6，第十电阻R10和第十一电阻R11的公共端为第七输出端Vin7，第十一电阻R11和第十二电阻R12的公共端为第八输出端Vin8，第十二电阻R12和第十三电阻R13的公共端为第九输出端Vin9，第十三电阻R13和第十四电阻R14的公共端为第十输出端Vin10。

可选的，本实用新型中的多路复用器是型号为ADG506A的多路复用器。多路复用器ADG506A是一款单芯片CMOS模拟多路复用器，采用增强型LC2MOS工艺设计，信号处理能力提高到VSS至VDD，可以在较宽的电源电压范围内工作，且可以采用10.8V至16.5V范围内的任意单电源或双电源工作，同时还具有高开关速度和低导通电阻特性。

多路复用器ADG506A内置16个通道、4个控制端和一个输出端，本实用新型中，多路复用器ADG506A仅使用11个通道作为11个输入端，该11个输入端分别连接第一信号输入电路和第二信号输入电路的各个输出端，以及一个零位电压端，如图3所示，取4脚、5脚和19脚-26脚作为输入端分别与第一信号输入电路和第二信号输入电路的各个输出端连接，取6脚-12脚中的任意一脚作为输入端与零位电压端连接。多路复用器ADG506A的4个控制端分别连接单片机，通过该4个控制端接收单片机输出的4个二进制地址，并根据该4个二进制地址和一个使能输入的状态，将11个输入端接收到的输入信号之一通过输出端输出，如图3，输出端即为28脚。比如，当多路复用器ADG506A接收到的二进制地址为0000时，将第一输出端Vin1通过输出端输出，当接收到的二进制地址为0001时，将第二输出端Vin2通过输出端输出。多路复用器ADG506A的输出端连接隔离放大器的输入端，也即，多路复用器ADG506A的28脚连接图1所示的隔离放大器TH3656的3脚和7脚。

该实施例的工作原理为：

第一信号输入电路连接+15V电源，调节第一电位器R1，通过第一输出端Vin1～第五输出端Vin5向多路复用器ADG506A输入的电压信号分别为50mV、40mV、30mV、20mV和10mV。第二信号输入电路连接-15V电源，调节第八电位器R8，通过第六输出端Vin6～第十输出端Vin10向多路复用器ADG506A输入的电压信号分别为-50mV、-40mV、-30mV、-20mV和-10mV，零位电压端通过第十一输出端Vin11向多路复用器ADG506A输入的电压信号为0mV。

单片机依次向多路复用器ADG506A发送不同的二进制地址，多路复用器ADG506A在接收到不同的二进制地址时，将11个电压信号依次作为输入信号Vin输出至隔离放大器TH3656，隔离放大器TH3656的输出级使用外部电源，在本电路的前级运放为50倍放大倍数、后级运放为2倍放大倍数的正常情况下，输入信号Vin为幅度变化的直流信号，在每输入一个输入信号Vin时，测量隔离放大器TH3656的输出端的输出信号Vout，由此计算出每个输入信号Vin对应的放大器增益值G，根据各个增益值G，按最小二乘法确定最佳拟合直线，并由此计算出实际转换特性曲线与最佳拟合直线之间的最大误差。

该实施例仅为本实用新型的一种典型的结构，在不改变电路基本架构的前提下，对该实施例的略微修改包括但不限于：更改相关电子器件的参数、型号，增加或减少输入信号Vin的个数等，均属于本实用新型的保护范围。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种隔离放大器增益精度的测试电路，包括待测试的隔离放大器，所述隔离放大器至少包括输入端和输出端，其特征在于，所述电路还包括：信号输入电路、多路复用器和单片机，所述信号输入电路的第一端连接电源端，第二端接地，所述信号输入电路还包括至少两个输出端，所述多路复用器包括若干个控制端、至少两个输入端和一个输出端，所述控制端连接所述单片机，所述输入端连接所述信号输入电路的输出端，所述输出端连接所述隔离放大器的输入端，所述多路复用器通过输入端接收到的输入信号被依次通过输出端传输至所述隔离放大器，依次测量所述隔离放大器的输出端的输出信号，根据输入信号和输出信号得到测试结果。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述信号输入电路包括第一信号输入电路和第二信号输入电路；所述第一信号输入电路的第一端连接正电源端，第二端接地，所述第一信号输入电路包括至少一个输出端，所述第一信号输入电路通过所述输出端输出正输入信号；所述第二信号输入电路的第一端连接负电源端，第二端接地，所述第二信号输入电路包括至少一个输出端，所述第二信号输入电路通过所述输出端输出负输入信号。

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一信号输入电路包括5个输出端，所述第二信号输入电路包括5个输出端，所述多路复用器包括4个控制端和11个输入端，所述4个控制端分别连接所述单片机，所述11个输入端分别连接所述第一信号输入电路和所述第二信号输入电路的各个输出端，以及一个零位电压端。

4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述第一信号输入电路包括第一电位器(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)和第七电阻(R7)，所述第一电位器(R1)、所述第二电阻(R2)、所述第三电阻(R3)、所述第四电阻(R4)、所述第五电阻(R5)、所述第六电阻(R6)和所述第七电阻(R7)串联，所述第一电位器(R1)连接正电源端，所述第七电阻(R7)接地；所述第二电阻(R2)和所述第三电阻(R3)的公共端为第一输出端(Vin1)，所述第三电阻(R3)和所述第四电阻(R4)的公共端为第二输出端(Vin2)，所述第四电阻(R4)和所述第五电阻(R5)的公共端为第三输出端(Vin3)，所述第五电阻(R5)和所述第六电阻(R6)的公共端为第四输出端(Vin4)，所述第六电阻(R6)和所述第七电阻(R7)的公共端为第五输出端(Vin5)。

5.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述第二信号输入电路包括第八电位器(R8)、第九电阻(R9)、第十电阻(R10)、第十一电阻(R11)、第十二电阻(R12)、第十三电阻(R13)和第十四电阻(R14)，所述第八电位器(R8)、第九电阻(R9)、第十电阻(R10)、第十一电阻(R11)、第十二电阻(R12)、第十三电阻(R13)和第十四电阻(R14)串联，所述第八电位器(R8)连接负电源端，所述第十四电阻(R14)接地；所述第九电阻(R9)和所述第十电阻(R10)的公共端为第六输出端(Vin6)，所述第十电阻(R10)和所述第十一电阻(R11)的公共端为第七输出端(Vin7)，所述第十一电阻(R11)和所述第十二电阻(R12)的公共端为第八输出端(Vin8)，所述第十二电阻(R12)和所述第十三电阻(R13)的公共端为第九输出端(Vin9)，所述第十三电阻(R13)和所述第十四电阻(R14)的公共端为第十输出端(Vin10)。