CN220709246U - 一种用于多供电处理器的供电验证电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种用于多供电处理器的供电验证电路，包括电压采集电路、电压转换电路和数据处理器，电压采集电路设置在电源模块与多供电处理器之间；电压转换电路包括电压转换器，电压转换器的输入端与多供电处理器的输入端和电压采集电路连接，电压转换器的输出端与数据处理器连接。本实用新型设计的供电验证电路，能够有效验证多供电处理器的供电电压的极限范围值和电流动态变化，掌握多供电处理器的动态功耗，可验证其是否与手册给定的供电范围和功耗一致。该供电验证电路的通用性强，仅需选择合适的Rsense电阻值和合适放大因子的电流放大器，即可对所有类型的多供电处理器的供电电压和功耗的测试验证。
Description
技术领域
本实用新型属于处理器电压及功耗测试技术领域，具体涉及一种用于多供电处理器的供电验证电路。
背景技术
现有处理器供电的电压及功耗测试中，常用的测试方法主要有以下几种：第一种方法是采用毫欧级电阻串联到电源通路上，通过设置输入电压和芯片工作状态，使用万用表测试两端电压；第二种方法是采用数字电压源和电流表配合搭建自动测试系统，这种方法多用于整机测试。第一种方法具有万用表内阻对电压和电流检测有影响的缺陷，第二种方法具有处理器的供电电压种类较多，需要使用很多电压表和电流表，且接线比较繁杂凌乱，测试装备成本较高且测试效率极低。
同时，上述两种方法都缺少与被测芯片和电源设置交互的数据通道，进而不能将供电电压、芯片工作模式、功耗自动联系起来，因此也无法完成各个处理器工作模式下供电电压和功耗测试。
实用新型内容
为了解决现有处理器供电电压及功耗测试方法因精度低、范围窄、效率低，而无法自动完成各种处理器工作模式下和不同电压下自动功耗测试的技术问题，本实用新型设计了一种用于多供电处理器的供电验证电路。
实现实用新型目的的技术方案如下：一种用于多供电处理器的供电验证电路，包括电压采集电路、电压转换电路和数据处理器，所述电压采集电路设置在电源模块与多供电处理器之间；
所述电压转换电路包括电压转换器，所述电压转换器的输入端与所述多供电处理器的输入端和所述电压采集电路连接，所述电压转换器的输出端与所述数据处理器连接。
进一步地，所述电压采集电路包括Rsense电阻和电流放大器，所述Rsense电阻串联在所述电源模块和所述多供电处理器之间，所述电流放大器一端连接在所述Rsense电阻的输入端，另一端连接在所述Rsense电阻的输出端。
更进一步地，所述电压采集电路至少有1条，且每一条所述电压采集电路分别与所述电压转换电路连接。
优选地，所述电流放大器的型号为MAX4080。
进一步地，所述电压转换电路还包括与所述电压转换器连接的双极性电源、电容、REF3125、OPA。
更进一步地，所述电压转换器为ADC数模转换器，所述ADC数模转换器的型号为HWD1258。
更进一步地，所述ADC数模转换器采用SPI接口经多个信号线与所述数据处理器连接。
进一步地，所述数据处理电路为DSP处理器，所述DSP处理器的型号为TMS320R2811。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型设计的供电验证电路，能够有效验证多供电处理器的供电电压的极限范围值和电流动态变化，掌握多供电处理器的动态功耗，可验证其是否与手册给定的供电范围和功耗一致。该供电验证电路的通用性强，仅需选择合适的Rsense电阻值和合适放大因子的电流放大器，即可对所有类型的多供电处理器的供电电压和功耗的测试验证。
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。
图1为本实用新型用于多供电处理器的供电验证电路的示意图；
图2为本实用新型供电验证电路中电压采集电路的示意图；
图3为本实用新型供电验证电路中电压转换器与数据处理器的连接示意图
其中，101、Rsense电阻；102、电流放大器；201、电压转换器；300、数据处理器；400、多供电处理器。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本实用新型，本实用新型的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本实用新型的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本实用新型的精神和范围下可以对本实用新型技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本实用新型的保护范围内。
本实施例提供了一种用于多供电处理器的供电验证电路，参见图1所示，供电验证电路包括电压采集电路、电压转换电路和数据处理器300，所述电压采集电路设置在电源模块与多供电处理器400之间，所述电压转换电路包括电压转换器201，所述电压转换器201的输入端与所述多供电处理器400的输入端和所述电压采集电路连接，所述电压转换器201的输出端与所述数据处理器300连接。
参见图1所示，所述电压采集电路包括Rsense电阻101和电流放大器102，所述Rsense电阻101串联在所述电源模块和所述多供电处理器400之间，所述电流放大器102一端连接在所述Rsense电阻101的输入端，另一端连接在所述Rsense电阻101的输出端。本实施例中，电流放大器102的型号可以选择为MAX4080，同时，可以根据不同的多供电处理器400选择MAX4080的型号和Rsense电阻101的电阻值，参见表1所示为MAX4080的型号及放大因子初始推荐表，参见表2所示为Rsense电阻101的配置表；
表1：MAX4080的型号及放大因子初始推荐表
表2：Rsense电阻选择参考表软件配置
具体来说，参见图1所示，电压采集电路从来采集电源模块向多供电处理器400输出二次电源VCC_T，通过Rsense电阻101与具有不同增益的电流放大器102结合，能够读取满量程电流并输出与之成正比的电压Vout。
参见图1所示，电压采集电路将得到的Vout输出给电压转换电路的电压转换器201，同时电压转换器201还能够直接得到二次电源VCC_T，电压转换器201对Vout和VCC_T进行模数转化形成数字信号。所述电压转换器201为ADC数模转换器，其型号可以选用如图2中所示的HWD1258，其可实现供通道扫描率在1.8Ksps到23.7ksps单环路固定数据的16通道(多路复用)、低噪声、24位、模数转换。
具体来说，电压转换电路还包括与所述电压转换器201连接的双极性电源、电容、REF3125、OPA，其电路图参见图2所示，使用双极性电源供电避免使用单极性供电时所需要的输入信号电位转换器，输入电阻不仅减小输入10V信号到电压转换器201的输入范围同时也保护输入避免超过30V电压不经意加到输入端。电流放大器102将单端输入转换成全差分输出驱动电压转换器201输入端。差分驱动输入端可以提供更好的线性。电压转换器201输入端的2.2nF电容用于旁路ADC采样电流。REF3125，2.5V基准被滤波和缓冲用以提供低噪声基准输入到ADC。ADC斩波特性可以减小放大器的失调和失调漂移。对于±1V输入信号，输入电阻分压器可以移除和被串联保护电阻取代。对于20mA输入信号，输入电阻分压器被50Ω电阻取代用于连接每个输入端到AINCOM。当使用自动扫描模式依次浏览每个通道，开关延迟特性(可寄存器编程)可以用于为外部元件提供额外建立时间。
所述数据处理器300为DSP处理器，参见图3所示，所述DSP处理器的型号为TMS320R2811，电压转换器201输出的数字信号采用SPI接口经多个信号线输出至DSP处理器，如图3所示，SPI接口包含4个信号线，包括SCLK、DIN、DOUT和-CS。当-CS为高电平时，DIN输入是无效的，DOUT输出3态。
本实用新型设计的供电验证电路，能够有效验证多供电处理器的供电电压的极限范围值和电流动态变化，掌握多供电处理器的动态功耗，可验证其是否与手册给定的供电范围和功耗一致。该供电验证电路的通用性强，仅需选择合适的Rsense电阻值和合适放大因子的电流放大器，即可对所有类型的多供电处理器的供电电压和功耗的测试验证，该供电验证电路具有以下优点：
1.功能上实现了多供电处理器供电电压和功耗测试。
2.电路设计上引入了外部检测Rsense电阻101与不同增益的电流放大器102，可实现读取满量程电流并输出与之成正比的电压Vout。
3.电路设计上引入电压转换电路，解决模拟到数据的数据转换问题，可实现多通道固定和自动扫描转化，保证多路的数据采集，保证多路采集数据的实时性和有效性。
4.电路设计上引入数据处理器300，即DSP处理器，通过SPI接口实现数据收集和处理，并将结果串口输出，保证数据实时显示问题。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种用于多供电处理器的供电验证电路，其特征在于，包括电压采集电路、电压转换电路和数据处理器，所述电压采集电路设置在电源模块与多供电处理器之间；
所述电压转换电路包括电压转换器，所述电压转换器的输入端与所述多供电处理器的输入端和所述电压采集电路连接，所述电压转换器的输出端与所述数据处理器连接。
2.根据权利要求1所述的用于多供电处理器的供电验证电路，其特征在于，所述电压采集电路包括Rsense电阻和电流放大器，所述Rsense电阻串联在所述电源模块和所述多供电处理器之间，所述电流放大器一端连接在所述Rsense电阻的输入端，另一端连接在所述Rsense电阻的输出端。
3.根据权利要求1或2所述的用于多供电处理器的供电验证电路，其特征在于，所述电压采集电路至少有1条，且每一条所述电压采集电路分别与所述电压转换电路连接。
4.根据权利要求2所述的用于多供电处理器的供电验证电路，其特征在于，所述电流放大器的型号为MAX4080。
5.根据权利要求1所述的用于多供电处理器的供电验证电路，其特征在于，所述电压转换电路还包括与所述电压转换器连接的双极性电源、电容、REF3125、OPA。
6.根据权利要求1或5所述的用于多供电处理器的供电验证电路，其特征在于，所述电压转换器为ADC数模转换器，所述ADC数模转换器的型号为HWD1258。
7.根据权利要求6所述的用于多供电处理器的供电验证电路，其特征在于，所述ADC数模转换器采用SPI接口经多个信号线与所述数据处理器连接。
8.根据权利要求1所述的用于多供电处理器的供电验证电路，其特征在于，所述数据处理器为DSP处理器，所述DSP处理器的型号为TMS320R2811。
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