CN216852213U - 一种验证电信号和光信号时序的测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种验证电信号和光信号时序的测试装置，包括PON样机、电缆、光纤线、电探头、光电探头和示波器，其中所述示波器设置有第一接口CH1和第二接口CH2，所述PON样机设置有测试点和光纤接口，其中所述测试点通过电缆与连接电探头，并且所述电探头与第一接口CH1连接，所述光纤接口通过光纤线与光电探头连接，并且所述光电探头与第二接口CH2连接，所述电信号和光信号时序通过匹配模块实现时序比对。能够验证光信号和电信号之间的时序，并自动判定数值是否大于或者小于12.8ns，实现起来及其容易，成本低廉，性价比高。

Description

一种验证电信号和光信号时序的测试装置

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，且更具体地涉及一种验证电信号和光信号时序的测试装置。

背景技术

无线产品中的FEM(射频前端模块)通常会集成PA(功率放大器)和LNA(低噪声放大器)，工作中的无线产品PA会不停的进行开关切换，而控制PA开关的信号为TX enable，PA发送的信号为TXpower，由于TXpower信号电压通常比较小，且无法区分起始点在示波器时间轴的位置，为了精确测试TX enable和TXpower之间时序关系，就需要将TXpower进行时域转换成频域，再由频域转换成时域的方法来进行精确的测量，而通常情况下都需要人为来进行示波器的设置，手动操作费时费力，效率低下。

为了保障PON(无源光网络)样机能稳定可靠地运行，就需要验证电信号和光信号之间的时序，现有技术测试过程中需要手动操作示波器和设置相关参数，过程繁琐，并且效率低下，测试流程复杂，测试效率低下。

实用新型内容

针对上述技术的不足，本实用新型公开一种验证电信号和光信号时序的测试装置，能够验证光信号和电信号之间的时序，并自动判定数值是否大于或者小于12.8ns，实现起来及其容易，成本低廉，性价比高。

本实用新型采用以下技术方案：

一种验证电信号和光信号时序的测试装置，包括PON样机、电缆、光纤线、电探头、光电探头和示波器，其中所述示波器设置有第一接口CH1和第二接口CH2，所述PON样机设置有测试点和光纤接口，其中所述测试点通过电缆与连接电探头，并且所述电探头与第一接口CH1连接，所述光纤接口通过光纤线与光电探头连接，并且所述光电探头与第二接口CH2连接，所述电信号和光信号时序通过匹配模块实现时序比对。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述PON样机设置有无源光网络接口。

作为本实用新型进一步的技术方案，光信号和电信号之间的时序设置为12.8ns。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述第一接口CH1接收电信号，所述第二接口CH2接收光信号。

作为本实用新型进一步的技术方案，当光信号和电信号之间的时序大于12.8ns时，则所述PON样机为合格机，当光信号和电信号之间的时序小于12.8ns时，则所述PON样机为不合格机。

作为本实用新型进一步的技术方案，匹配模块包括光信号输入模块、电信号输入模块、信号转换模块、电压偏置电路、A/D转换模块、FPGA处理模块、DSP处理模块、过零比较器、阈值比较模块、存储器和上位机，其中所述光信号输入模块和电信号输入模块的输入端与信号转换模块的输入端连接，所述信号转换模块的输出端与电压偏置电路的输入端连接，所述电压偏置电路的输出端与A/D转换模块的输入端连接，所述A/D转换模块的输出端与FPGA处理模块的输入端连接，所述FPGA处理模块与DSP处理模块双向通信，所述DSP处理模块的输出端与分别与上位机和存储器连接，所述电压偏置电路的输出端还与过零比较器连接，所述过零比较器的输出端与阈值比较模块的输入端连接，所述阈值比较模块的输出端与FPGA处理模块的输入端连接，所述过零比较器的输出端与DSP处理模块输入端连接。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述A/D转换模块为8通道16位的AD7606型号同步A/D转换器，实现8路单端16位高速同步模拟信号的数据采集。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述信号转换模块为基于光耦模块的转换模块。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述电压偏置电路为基于晶体管放大电路的偏置电路。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述DSP处理模块为基于DSP TMS320C31型号的处理模块。

积极有益效果：

本实用新型能够验证光信号和电信号之间的时序，能够自动化测试光信号和电信号之间的时序，并对结果作判断。自动判定数值是否大于或者小于12.8ns，实现起来及其容易，成本低廉，性价比高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1为本实用新型一种验证电信号和光信号时序的测试装置的原理图；

图2为本实用新型一种验证电信号和光信号时序的测试装置中匹配模块的原理图；

图3为为本实用新型一种验证电信号和光信号时序的测试装置一种实施例示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，一种验证电信号和光信号时序的测试装置，包括PON样机、电缆、光纤线、电探头、光电探头和示波器，其中所述示波器设置有第一接口CH1和第二接口CH2，所述PON样机设置有测试点和光纤接口，其中所述测试点通过电缆与连接电探头，并且所述电探头与第一接口CH1连接，所述光纤接口通过光纤线与光电探头连接，并且所述光电探头与第二接口CH2连接，所述电信号和光信号时序通过匹配模块实现时序比对。

在本实用新型中，所述PON样机设置有无源光网络接口。

在本实用新型中，光信号和电信号之间的时序设置为12.8ns。

在本实用新型中，所述第一接口CH1接收电信号，所述第二接口CH2接收光信号。

在本实用新型中，当光信号和电信号之间的时序大于12.8ns时，则所述PON样机为合格机，当光信号和电信号之间的时序小于12.8ns时，则所述PON样机为不合格机。

在本实用新型中，如图2所示，匹配模块包括光信号输入模块、电信号输入模块、信号转换模块、电压偏置电路、A/D转换模块、FPGA处理模块、DSP处理模块、过零比较器、阈值比较模块、存储器和上位机，其中所述光信号输入模块和电信号输入模块的输入端与信号转换模块的输入端连接，所述信号转换模块的输出端与电压偏置电路的输入端连接，所述电压偏置电路的输出端与A/D转换模块的输入端连接，所述A/D转换模块的输出端与FPGA处理模块的输入端连接，所述FPGA处理模块与DSP处理模块双向通信，所述DSP处理模块的输出端与分别与上位机和存储器连接，所述电压偏置电路的输出端还与过零比较器连接，所述过零比较器的输出端与阈值比较模块的输入端连接，所述阈值比较模块的输出端与FPGA处理模块的输入端连接，所述过零比较器的输出端与DSP处理模块输入端连接。

在本实用新型中，所述A/D转换模块为8通道16位的AD7606型号同步A/D转换器，实现8路单端16位高速同步模拟信号的数据采集。

在本实用新型中，所述信号转换模块为基于光耦模块的转换模块。

在本实用新型中，所述电压偏置电路为基于晶体管放大电路的偏置电路。

在本实用新型中，所述DSP处理模块为基于DSP TMS320C31型号的处理模块。

在具体实施例中，本实用新型采用了高速浮点型DSP TMS320C31。TMS320C31是美国TI公司的第三代DSP产品,其内部采用程序和数据分开的哈佛结构、流水线操作以及并发I/O和CPU操作。芯片内含有专用硬件乘法器和桶形移位寄存器,具有32位的浮点精度,特别适合类似卡尔曼滤波这样运算量大、实时性和计算精度要求高的场合。

匹配模块的主要功能设置光信号或者电信号时序匹配的阈值，在具体实施例中，设置光信号和电信号之间的时序设置为12.8ns，当光信号和电信号之间的时序大于12.8ns时，则所述PON样机为合格机，当光信号和电信号之间的时序小于12.8ns时，则所述PON样机为不合格机。这通过FPGA处理模块、DSP处理模块可以完成。在具体实施例中，通过FPGA为核心的数据采集板，实现对输入电信号或者光信号的采集，该采集板具有8通道16位同步AD转换器，可实现8路单端16位高速同步模拟信号的数据采集。通过将数据采集板与DSP28335的XINTF数据总线相连接，并进行DSP程序的编写，进而实现光信号和电信号的连续同步采集、I/O控制以及计算机USB的高速通信和处理等功能。

下面对本实用新型的具体实施例进行说明，以更好地理解本实用新型。

待测试PON(无源光网络)样机测试点为TX Burst enable(突发使能)信号，则输入信号为电信号，由示波器第一接口CH1通道连接电探头(有源探头)点测在TX Burst enable(突发使能)信号上，示波器第二接口CH2通道连接光电探头，并通过光纤线连接至待测试PON(无源光网络)样机的光纤接口上。本实用新型用于验证电信号和光信号时序的关系，以及PON样机能否正常工作。

本实用新型通过设置匹配模块实现时序自动化测试，并能够判定结果，通过电脑网口和示波器网口完成物理连接，自动化程序执行流程如图3所示。

步骤一、搭建测试环境，将不同的部件按照图1进行测试，启动开关，开始运行；

步骤二、设置示波器通道1参数，即第一接口CH1电信号的参数；再设置示波器通道2参数，即第二接口CH2光信号的参数；将具有FEM的无线产品待测试样机开机，使用高速单端探头点测在FEM芯片PA部分的TX enable，使用高速差分探头点测在FEM芯片PA部分的TXpower；

自动化完成示波器参数设置，程序开始运行后，首先设置示波器通道一和通道二，其中通道一为TX enable，通道二为TXpower，自动设定示波器通道一电压刻度为1V每格，自动设定示波器通道二电压刻度为200mV每格，自动设定示波器时间刻度为10us每格，从而完成示波器通道1、2(第一接口CH1、第二接口CH2)的时域参数设置。

自动化完成示波器通道二FFT函数参数设定后，TX power时域波形转换成频域波形，此时程序再一次通过Spectrogram函数，进行频域到时域的转换，Spectrogram函数为时频函数，可以将频域信号通过反傅里叶变换成时域，自动化程序通过读取Spectrogram函数参数设定并判断参数是否正确，如正确则往下执行，不正确则提示请手动设置Spectrogram函数参数。

步骤三、校准示波器第一接口CH1和第二接口CH2的skew，如参数正确往下执行，参数不正确则提示手动填入参数；将高速单端探头和差分探头分别连接到示波器端，示波器通道一设置为TX enable，示波器通道二设置为TXpower；

步骤四、将skew值填入校准位置；然后进行电信号和光信号时序测量，将安装有匹配模块的电脑通过网口连接到示波器上，完成测试方案的物理连接；通过匹配模块设置的阈值进行对比，当如测试结果大于12.8ns判定FAIL，如小于12.8ns则判定PASS。

自动化完成测试结果判定，示波器通道一TX enable时域参数和经过示波器通道二TX power由Spectrogram函数转换成时域参数进行时序测试，如果二者时序测试结果小于10ns，程序提示测试结果PASS，如果二者时序测试结果大于10ns，程序提示测试结果FAIL。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些具体实施方式仅是举例说明，本领域的技术人员在不脱离本实用新型的原理和实质的情况下，可以对上述方法和系统的细节进行各种省略、替换和改变。例如，合并上述方法步骤，从而按照实质相同的方法执行实质相同的功能以实现实质相同的结果则属于本实用新型的范围。因此，本实用新型的范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (10)

1.一种验证电信号和光信号时序的测试装置，其特征在于：包括PON样机、电缆、光纤线、电探头、光电探头和示波器，其中所述示波器设置有第一接口CH1和第二接口CH2，所述PON样机设置有测试点和光纤接口，其中所述测试点通过电缆与连接电探头，并且所述电探头与第一接口CH1连接，所述光纤接口通过光纤线与光电探头连接，并且所述光电探头与第二接口CH2连接，所述电信号和光信号时序通过匹配模块实现时序比对。

2.根据权利要求1所述的一种验证电信号和光信号时序的测试装置，其特征在于：所述PON样机设置有无源光网络接口。

3.根据权利要求1所述的一种验证电信号和光信号时序的测试装置，其特征在于：光信号和电信号之间的时序设置为12.8ns。

4.根据权利要求1所述的一种验证电信号和光信号时序的测试装置，其特征在于：所述第一接口CH1接收电信号，所述第二接口CH2接收光信号。

5.根据权利要求1所述的一种验证电信号和光信号时序的测试装置，其特征在于：当光信号和电信号之间的时序大于12.8ns时，则所述PON样机为合格机，当光信号和电信号之间的时序小于12.8ns时，则所述PON样机为不合格机。

6.根据权利要求1所述的一种验证电信号和光信号时序的测试装置，其特征在于：所述匹配模块包括光信号输入模块、电信号输入模块、信号转换模块、电压偏置电路、A/D转换模块、FPGA处理模块、DSP处理模块、过零比较器、阈值比较模块、存储器和上位机，其中所述光信号输入模块和电信号输入模块的输入端与信号转换模块的输入端连接，所述信号转换模块的输出端与电压偏置电路的输入端连接，所述电压偏置电路的输出端与A/D转换模块的输入端连接，所述A/D转换模块的输出端与FPGA处理模块的输入端连接，所述FPGA处理模块与DSP处理模块双向通信，所述DSP处理模块的输出端与分别与上位机和存储器连接，所述电压偏置电路的输出端还与过零比较器连接，所述过零比较器的输出端与阈值比较模块的输入端连接，所述阈值比较模块的输出端与FPGA处理模块的输入端连接，所述过零比较器的输出端与DSP处理模块输入端连接。

7.根据权利要求6所述的一种验证电信号和光信号时序的测试装置，其特征在于：所述A/D转换模块为8通道16位的AD7606型号同步A/D转换器，实现8路单端16位高速同步模拟信号的数据采集。

8.根据权利要求6所述的一种验证电信号和光信号时序的测试装置，其特征在于：所述信号转换模块为基于光耦模块的转换模块。

9.根据权利要求6所述的一种验证电信号和光信号时序的测试装置，其特征在于：所述电压偏置电路为基于晶体管放大电路的偏置电路。

10.根据权利要求1所述的一种验证电信号和光信号时序的测试装置，其特征在于：所述DSP处理模块为基于DSP TMS320C31型号的处理模块。

Images