CN217333146U - 信号切换电路及信号切换设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种信号切换电路及信号切换设备，其包括信号接收单元、控制单元、切换单元以及接口单元，其中，信号接收单元用于接收上位机输入的切换信号；控制单元与信号接收单元连接；切换单元与控制单元连接；接口单元包括输入接口及输出接口，输出接口包括第一输出接口及第二输出接口，输入接口、第一输出接口以及第二输出接口均与切换单元连接，且输入接口用于与待测试产品连接，第一输出接口及第二输出接口分别用于与测试仪器及通讯仪器连接；其中，通过控制单元接收并识别切换信号，以控制切换单元在第一输出接口及第二输出接口之间进行切换。本实用新型所公开的信号切换电路可提高产品的测试效率。

Description

信号切换电路及信号切换设备

技术领域

本实用新型涉及信号切换设备技术领域，尤其涉及一种信号切换电路及信号切换设备。

背景技术

随着电子电路技术，微电子技术与现代测试理论的发展，各种信号切换技术取得了飞跃式的发展，由于市场需求不断的增加，各种信号切换电路也得到了广泛的应用。然而传统技术中的测试电路一旦电路结构被设计完成，只能输出特定类型的测试信号，通过测试电路只能够驱动单一类型的电子电路进入工作状态，无法适用于不同电路功能的电子电路中，兼容性较低；若需要将传统的测试电路应用在不同电路功能的电子电路中，只能修改测试电路的硬件电路结构或者通过人工插拔的方式实现多功能电路测试操作；因此传统技术中的测试电路对于不同功能的测试信号进行切换时，不仅需要耗费较大的成本，而且信号切换效率较低，进而导致产品测试效率较低。

因此，为了解决上述问题，本实用新型提供了一种不仅可减少人工插拔次数，而且还可提高信号切换效率及产品测试效率的信号切换电路及信号切换设备。

实用新型内容

本实用新型提供了一种信号切换电路及信号切换设备，旨在解决现有信号切换设备因信号切换效率较低导致的产品测试效率较低的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型一方面提供了一种信号切换电路，其包括：信号接收单元，所述信号接收单元用于接收上位机输入的切换信号；控制单元，所述控制单元与所述信号接收单元连接；切换单元，所述切换单元与所述控制单元连接；以及接口单元，所述接口单元包括输入接口及输出接口，所述输出接口包括第一输出接口及第二输出接口，所述输入接口、所述第一输出接口以及所述第二输出接口均与所述切换单元连接，且所述输入接口用于与待测试产品连接，所述第一输出接口及所述第二输出接口分别用于与测试仪器及通讯仪器连接；其中，通过所述控制单元接收并识别所述切换信号，以控制所述切换单元在所述第一输出接口及所述第二输出接口之间进行切换。

进一步地，所述切换单元包括第一切换模块、第二切换模块以及第三切换模块，所述第一切换模块、所述第二切换模块以及所述第三切换模块均与所述接口单元及所述控制单元连接以分别用于切换电源信号、辅助信号以及数据信号。

进一步地，所述控制单元包括型号为STM32F103C8T6的单片机。

进一步地，所述第一切换模块包括4个继电器，每个所述继电器均包括IN4148WS芯片，所述IN4148WS芯片的BUS_GND_SW端与所述单片机的BUS_GND_SW端连接，所述IN4148WS芯片的VBUS_DUT端及GND_DUT端分别与所述输入接口的VBUS_DUT端及GND_DUT端连接，所述IN4148WS芯片的VBUS_IPORT端及GND_IPORT端与所述第一输出接口的VBUS_IPORT端及GND_IPORT端连接，所述IN4148WS芯片的VBUS_DEBUG端及GND_DEBUG端与所述第二输出接口的VBUS_DEBUG端及GND_DEBUG端连接。

进一步地，所述第二切换模块包括2个第一电子开关，每个所述第一电子开关均包括ADG736芯片，所述ADG736芯片的CC_SW端及SBU_SW端与所述单片机的CC_SW端及SBU_SW端连接，所述ADG736芯片的CC_DUT端及SBU_DUT端与所述输入接口的CC_DUT端及SBU_DUT端连接，所述ADG736芯片的CC_PORT端及SBU_IPORT端与所述第一输出接口的CC_IPORT端及SBU_IPORT端连接，所述ADG736芯片的CC_DEBUG端及SBU_DEBUG端与所述第二输出接口的CC_DEBUG端及SBU_DEBUG端连接。

进一步地，所述第三切换模块包括两组电子开关，每组所述电子开关均与所述接口单元连接，且均包括3个第二电子开关，每个所述第二电子开关均包括PI3USB102GZLEX芯片，所述PI3USB102GZLEX芯片的USB_SW端及USB_SW_EN端与所述单片机的USB_SW端及USB_SW_EN端连接。

进一步地，每组所述电子开关的RX⁺_DUT端、RX^-_DUT端、TX⁺_DUT端、TX^-_DUT端、D⁺_DUT端以及D^-_DUT端与所述输入接口的RX⁺_DUT端、RX^-_DUT端、TX⁺_DUT端、TX^-_DUT端、D⁺_DUT端以及D^-_DUT端连接，每组所述电子开关的RX⁺_IPORT端、RX^-_IPORT端、TX⁺_IPORT端、TX^-_IPORT端、D⁺_IPORT端以及D^-_IPORT端与所述第一输出接口的RX⁺_IPORT端、RX^-_IPORT端、TX⁺_IPORT端、TX^-_IPORT端、D⁺_IPORT端以及D^-_IPORT端连接，每组所述电子开关的RX⁺_DEBUG端、RX^-_DEBUGT端、TX⁺_DEBUG端、TX^-_DEBUG端、D⁺_DEBUG端以及D^-_DEBUG端与所述第二输出接口的RX⁺_DEBUG端、RX^-_DEBUG端、TX⁺_DEBUG端、TX^-_DEBUG端、D⁺_DEBUG端以及D^-_DEBUG端连接。

进一步地，所述信号接收单元包括信号接收模块及信号转换模块，所述信号接收模块用于接收所述上位机输入的所述切换信号，所述信号转换模块的一端与所述信号接收模块连接，另一端与所述单片机连接，用于将所述切换信号转换成控制命令并传输至所述单片机。

进一步地，所述信号切换电路还包括电压转换单元，所述电压转换单元包括LM117MP芯片，所述LM117MP芯片的INPUT端用于接收所述上位机输入的电压，所述LM117MP芯片的OUTPUT端与所述单片机连接，以给所述单片及供电。

本实用新型另一方面还提供了一种信号切换设备，所述信号切换设备包括上述信号切换电路。

本实用新型所公开的信号切换电路及信号切换设备，基于搭建的信号接收单元、控制单元、切换单元以及接口单元，可实现在第一输出接口及第二输出接口之间进行切换，可减少人工插拔次数，提高信号切换效率，进而提高产品的测试效率。本实用新型所公开的信号切换电路解决了现有因信号切换效率较低导致的产品测试效率较低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一实施例提供的信号切换电路的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的信号切换电路的电路原理图；

图3(a)及(b)是图1中第一切换模块的电路原理图；

图4是图1中第二切换模块的电路原理图；

图5(a)及(b)是图1中第三切换模块的电路原理图；

图6是本实用新型一实施例提供的信号切换设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

图1至图6展示了本实用新型所提供的信号切换电路的一实施例。本实施例的信号切换电路10包括信号接收单元11、控制单元12、切换单元13以及接口单元，其中，所述信号接收单元11用于接收上位机输入的切换信号；所述控制单元12与所述信号接收单元11连接；所述切换单元13与所述控制单元12连接；所述接口单元包括输入接口14及输出接口15，所述输出接口15包括第一输出接口151及第二输出接口152，所述输入接口14、所述第一输出接口151以及所述第二输出接口152均与所述切换单元13连接，且所述输入接口14用于与待测试产品连接，所述第一输出接口151及所述第二输出接口152分别用于与测试仪器及通讯仪器连接；其中，通过所述控制单元12接收并识别所述切换信号，以控制所述切换单元13在所述第一输出接口151及所述第二输出接口152之间进行切换。具体地，所述控制单元12包括单片机，所述单片机型号为STM32F103C8T6芯片，更为具体地，如图2所示，所述输入接口14、所述第一输出接口151以及所述第二输出接口152均为Type-C接口，其中，所述输入接口14为Type-C to DUT，所述第一输出接口151为Type-C to iPort，所述第二输出接口152为Type-C to Debug。本实施例中通过所述控制单元12接收并识别所述切换信号，以控制所述切换单元13在所述第一输出接口151及所述第二输出接口152之间进行切换，不仅避免了硬件电路结构的改变，而且还可减少人工插拔次数，提高信号切换效率，进而提高产品的测试效率。

在一实施例，例如本实施例，所述切换单元13包括第一切换模块131、第二切换模块132以及第三切换模块133，所述第一切换模块131、所述第二切换模块132以及所述第三切换模块133均与所述接口单元及所述控制单元12连接以分别用于切换电源信号、辅助信号以及数据信号。具体地，如图3所示，所述第一切换模块131包括4个继电器，分别为K2、K3、K4以及K5，每个所述继电器均包括IN4148WS芯片，所述IN4148WS芯片的BUS_GND_SW端与所述STM32F103C8T6芯片的BUS_GND_SW端连接，在实际应用中，所述IN4148WS芯片的BUS_GND_SW端与所述STM32F103C8T6芯片的第十八引脚连接，所述IN4148WS芯片的VBUS_DUT端及GND_DUT端分别与所述输入接口14的VBUS_DUT端及GND_DUT端连接，所述IN4148WS芯片的VBUS_IPORT端及GND_IPORT端与所述第一输出接口151的VBUS_IPORT端及GND_IPORT端连接，所述IN4148WS芯片的VBUS_DEBUG端及GND_DEBUG端与所述第二输出接口152的VBUS_DEBUG端及GND_DEBUG端连接。可理解地，在默认状态下，即当所述STM32F103C8T6芯片的第十八引脚为低电平时，通过K2、K3、K4以及K5使得所述IN4148WS芯片的VBUS_DUT端及GND_DUT端分别与所述IN4148WS芯片的VBUS_IPORT端及GND_IPORT端连接，作为测试线，以使测试仪器对待测试产品进行测试；当所述STM32F103C8T6芯片的第十八引脚为高电平时，通过K2、K3、K4以及K5使得所述IN4148WS芯片的VBUS_DUT端及GND_DUT端分别与所述IN4148WS芯片的VBUS_DEBUG端及GND_DEBUG端连接，作为通讯线，以使通讯仪器与待测试产品进行通讯。需要说明的是，在本实施例中，之所以通过继电器K2、K3、K4以及K5对电源信号VBUS及GND进行切换控制，是因为继电器导通电流比较大，对电流损耗较少，效率高。

在一实施例，例如本实施例，如图4所示，所述第二切换模块132包括2个第一电子开关，分别为U5和U7，每个所述第一电子开关均包括ADG736芯片，所述ADG736芯片的CC_SW端及SBU_SW端与所述STM32F103C8T6芯片的CC_SW端及SBU_SW端连接，在实际应用中，所述所述ADG736芯片的CC_SW端及SBU_SW端与所述STM32F103C8T6芯片的第十九引脚及第二十引脚连接，所述ADG736芯片的CC_DUT端及SBU_DUT端与所述输入接口14的CC_DUT端及SBU_DUT端连接，所述ADG736芯片的CC_PORT端及SBU_IPORT端与所述第一输出接口151的CC_IPORT端及SBU_IPORT端连接，所述ADG736芯片的CC_DEBUG端及SBU_DEBUG端与所述第二输出接口152的CC_DEBUG端及SBU_DEBUG端连接。可理解地，在默认状态下，即当所述STM32F103C8T6芯片的第十九引脚及第二十引脚均为低电平时，所述ADG736芯片的CC_DUT端及SBU_DUT端分别与所述ADG736芯片的CC_PORT端及SBU_IPORT端连接，作为测试线，以使测试仪器对待测试产品进行测试；当所述STM32F103C8T6芯片的第十九引脚及第二十引脚均为高电平时，所述ADG736芯片的CC_DUT端及SBU_DUT端分别与所述ADG736芯片的CC_DEBUG端及SBU_DEBUG端连接，作为通讯线，以使通讯仪器与待测试产品进行通讯。需要说明的是，在本实施例中，之所以通过U5及U7对CC及SBU辅助信号进行切换控制，是因为ADG736芯片类型的电子开关导通阻抗较小，切换速度较快。

在一实施例，例如本实施例，如图5所示，所述第三切换模块133包括两组电子开关，每组所述电子开关均与所述接口单元连接，且均包括3个第二电子开关，两组所述电子开关总共包括6个所述电子开关，分别为U4、U6、U8、U9、U10、以及U11，其中，U4、U6、U11为第一组电子开关，U8、U9、U10为第二组电子开关，每个所述第二电子开关均包括PI3USB102GZLEX芯片，所述PI3USB102GZLEX芯片的USB_SW端及USB_SW_EN端与所述STM32F103C8T6芯片的USB_SW端及USB_SW_EN端连接，在实际应用中，所述PI3USB102GZLEX芯片的USB_SW端及USB_SW_EN端与所述STM32F103C8T6芯片的第四十一引脚及第四十二引脚连接。更为具体地，每组所述电子开关的RX⁺_DUT端、RX^-_DUT端、TX⁺_DUT端、TX^-_DUT端、D⁺_DUT端以及D^-_DUT端与所述输入接口14的RX⁺_DUT端、RX^-_DUT端、TX⁺_DUT端、TX^-_DUT端、D⁺_DUT端以及D^-_DUT端连接，每组所述电子开关的RX⁺_IPORT端、RX^-_IPORT端、TX⁺_IPORT端、TX^-_IPORT端、D⁺_IPORT端以及D^-_IPORT端与所述第一输出接口151的RX⁺_IPORT端、RX^-_IPORT端、TX⁺_IPORT端、TX^-_IPORT端、D⁺_IPORT端以及D^-_IPORT端连接，每组所述电子开关的RX⁺_DEBUG端、RX^-_DEBUGT端、TX⁺_DEBUG端、TX^-_DEBUG端、D⁺_DEBUG端以及D^-_DEBUG端与所述第二输出接口152的RX⁺_DEBUG端、RX^-_DEBUG端、TX⁺_DEBUG端、TX^-_DEBUG端、D⁺_DEBUG端以及D^-_DEBUG端连接。可理解地，在默认状态下，即当所述STM32F103C8T6芯片的第四十一引脚及第四十二引脚均为低电平时，所述第二电子开关的DUT端与IPORT端连接，作为测试线，以使测试仪器对待测试产品进行测试；当所述STM32F103C8T6芯片的第四十一引脚及第四十二引脚分别为高电平及低电平时，所述第二电子开关的DUT端与DEBUG端连接，作为通讯线，以使通讯仪器与待测试产品进行通讯。需要说明的是，在本实施例中，之所以采用U4、U6、U8、U9、U10、以及U11对RX、TX以及D数据信号进行切换控制，是因为PI3USB102GZLEX芯片的电子开关对信号切换速度较快。还要需要说明的是，在本实施例中，通过采用不同类型的开关实现信号的切换，可确保信号切换的时序性。

在一实施例，例如本实施例，所述信号接收单元11包括信号接收模块111及信号转换模块112，所述信号接收模块111用于接收所述上位机输入的所述切换信号，所述信号转换模块112的一端与所述信号接收模块111连接，另一端与所述单片机连接，用于将所述切换信号转换成控制命令并传输至所述单片机。具体地，所述信号接收模块111为MiniUSB接口，通过所述MiniUSB接口可对所述切换单元13提供5V电压；所述信号转换模块112包括FT234XD-R芯片，通过所述FT234XD-R芯片可实现USB转串口功能。更为具体地，所述信号切换电路10还包括电压转换单元16，所述电压转换单元16用于将所述上位机提供的5V电压降低至3.3V，其包括LM117MP芯片，所述LM117MP芯片的INPUT端用于接收所述上位机输入的电压，所述LM117MP芯片的OUTPUT端与所述单片机连接，以给所述单片机供电。

在一实施例，例如本实施例，还提供了一种信号切换设备100，请参阅图6，所述信号切换设备100包括上述信号切换电路10。在本实施例中，通过上述信号切换电路10，不仅避免了硬件电路结构的改变，而且还可减少人工插拔次数，提高信号切换效率，进而提高产品的测试效率。

本实用新型所提供的信号切换电路，通过控制单元接收并识别切换信号，以控制切换单元在第一输出接口及第二输出接口之间进行切换，不仅避免了硬件电路结构的改变，而且还可减少人工插拔次数，提高信号切换效率，进而提高产品的测试效率。具体地，本实用新型通过控制单元接收并识别切换信号得到控制命令，以控制第一切换模块、第二切换模块以及第三切换模块中的DUT端在IPORT端及DEBUG端之间切换，实现在第一输出接口及第二输出接口之间进行切换，进而实现待测试产品的通讯及测试，提高产品的测试效率。本实用新型所公开的信号切换电路解决了现有信号切换设备信号切换效率较低导致的测试效率较低的问题。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种信号切换电路，其特征在于，包括：

信号接收单元，所述信号接收单元用于接收上位机输入的切换信号；

控制单元，所述控制单元与所述信号接收单元连接；

切换单元，所述切换单元与所述控制单元连接；以及

接口单元，所述接口单元包括输入接口及输出接口，所述输出接口包括第一输出接口及第二输出接口，所述输入接口、所述第一输出接口以及所述第二输出接口均与所述切换单元连接，且所述输入接口用于与待测试产品连接，所述第一输出接口及所述第二输出接口分别用于与测试仪器及通讯仪器连接；

其中，通过所述控制单元接收并识别所述切换信号，以控制所述切换单元在所述第一输出接口及所述第二输出接口之间进行切换。

2.根据权利要求1所述的信号切换电路，其特征在于，所述切换单元包括第一切换模块、第二切换模块以及第三切换模块，所述第一切换模块、所述第二切换模块以及所述第三切换模块均与所述接口单元及所述控制单元连接以分别用于切换电源信号、辅助信号以及数据信号。

3.根据权利要求2所述的信号切换电路，其特征在于，所述控制单元包括型号为STM32F103C8T6的单片机。

4.根据权利要求3所述的信号切换电路，其特征在于，所述第一切换模块包括4个继电器，每个所述继电器均包括IN4148WS芯片，所述IN4148WS芯片的BUS_GND_SW端与所述单片机的BUS_GND_SW端连接，所述IN4148WS芯片的VBUS_DUT端及GND_DUT端分别与所述输入接口的VBUS_DUT端及GND_DUT端连接，所述IN4148WS芯片的VBUS_IPORT端及GND_IPORT端与所述第一输出接口的VBUS_IPORT端及GND_IPORT端连接，所述IN4148WS芯片的VBUS_DEBUG端及GND_DEBUG端与所述第二输出接口的VBUS_DEBUG端及GND_DEBUG端连接。

5.根据权利要求3所述的信号切换电路，其特征在于，所述第二切换模块包括2个第一电子开关，每个所述第一电子开关均包括ADG736芯片，所述ADG736芯片的CC_SW端及SBU_SW端与所述单片机的CC_SW端及SBU_SW端连接，所述ADG736芯片的CC_DUT端及SBU_DUT端与所述输入接口的CC_DUT端及SBU_DUT端连接，所述ADG736芯片的CC_PORT端及SBU_IPORT端与所述第一输出接口的CC_IPORT端及SBU_IPORT端连接，所述ADG736芯片的CC_DEBUG端及SBU_DEBUG端与所述第二输出接口的CC_DEBUG端及SBU_DEBUG端连接。

6.根据权利要求3所述的信号切换电路，其特征在于，所述第三切换模块包括两组电子开关，每组所述电子开关均与所述接口单元连接，且均包括3个第二电子开关，每个所述第二电子开关均包括PI3USB102GZLEX芯片，所述PI3USB102GZLEX芯片的USB_SW端及USB_SW_EN端与所述单片机的USB_SW端及USB_SW_EN端连接。

7.根据权利要求5所述的信号切换电路，其特征在于，每组所述电子开关的RX⁺_DUT端、RX^-_DUT端、TX⁺_DUT端、TX^-_DUT端、D⁺_DUT端以及D^-_DUT端与所述输入接口的RX⁺_DUT端、RX^-_DUT端、TX⁺_DUT端、TX^-_DUT端、D⁺_DUT端以及D^-_DUT端连接，每组所述电子开关的RX⁺_IPORT端、RX^-_IPORT端、TX⁺_IPORT端、TX^-_IPORT端、D⁺_IPORT端以及D^-_IPORT端与所述第一输出接口的RX⁺_IPORT端、RX^-_IPORT端、TX⁺_IPORT端、TX^-_IPORT端、D⁺_IPORT端以及D^-_IPORT端连接，每组所述电子开关的RX⁺_DEBUG端、RX^-_DEBUGT端、TX⁺_DEBUG端、TX^-_DEBUG端、D⁺_DEBUG端以及D^-_DEBUG端与所述第二输出接口的RX⁺_DEBUG端、RX^-_DEBUG端、TX⁺_DEBUG端、TX^-_DEBUG端、D⁺_DEBUG端以及D^-_DEBUG端连接。

8.根据权利要求3所述的信号切换电路，其特征在于，所述信号接收单元包括信号接收模块及信号转换模块，所述信号接收模块用于接收所述上位机输入的所述切换信号，所述信号转换模块的一端与所述信号接收模块连接，另一端与所述单片机连接，用于将所述切换信号转换成控制命令并传输至所述单片机。

9.根据权利要求3所述的信号切换电路，其特征在于，所述信号切换电路还包括电压转换单元，所述电压转换单元包括LM117MP芯片，所述LM117MP芯片的INPUT端用于接收所述上位机输入的电压，所述LM117MP芯片的OUTPUT端与所述单片机连接，以给所述单片及供电。

10.一种信号切换设备，其特征在于，所述信号切换设备包括如权利要求1-9中任一项所述的信号切换电路。

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