前放電路專用測試設(shè)備設(shè)計ppt課件

1、2019畢業(yè)設(shè)計論文答辯姓名：賀行煒 專業(yè)：自動化061 指導(dǎo)老師：楊 雷w一、課題研究的背景和意義w二、硬件電路的設(shè)計 w三、前放電路的測試設(shè)計w四、軟件設(shè)計 w五、結(jié)論1.1課題研究的背景 隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方法難以適應(yīng)時代的發(fā)展。虛擬儀器是80年代末出現(xiàn)的新的儀器概念, 是測試技術(shù)和計算機技術(shù)綜合集成的產(chǎn)物,是計算機技術(shù)、測量儀器技術(shù)和軟件技術(shù)共同孕育出的一項革命性新技術(shù),代表了現(xiàn)代測試技術(shù)和儀器技術(shù)發(fā)展方向。虛擬儀器的出現(xiàn),開辟了測量測試技術(shù)的新紀元.2.2 課題研究的意義 前放電路專用測試系統(tǒng)包括硬件和軟件兩大部分。虛擬儀器的硬件功能是獲取現(xiàn)實世界的被測信號,提供

2、信號傳輸?shù)耐ǖ?。而軟件是控制實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、分析、處置、顯示等功能,并將其集成為儀器操作與運行的命令環(huán)境。從而完成各種測試功能的前放電路專用測試系統(tǒng)，這款前放電路專用測試設(shè)備使得對前放電路的測量變得方便，簡單，快捷。給我們的測試、研究工作帶來了很大便利。 . 系統(tǒng)由工控機通過遠程控制模塊MXI-4 ，PXI 8331實現(xiàn)對PXI測試板卡進行資源管理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)存儲等控制操作；PXI測試設(shè)備通過BNC接口或標準電纜連接自制的信號適配器，對安裝在其中的被測電路進行供電以及完成相關(guān)的測試項目；DSP仿真器和FPGA現(xiàn)場可編程門陣列下載電纜用于產(chǎn)品調(diào)試時使用，模擬及數(shù)字示波器作為電路板測試

3、的輔助儀器通過GPIB通用接口總線接口與工控機相連，實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。 . 設(shè)計擬采用矩陣開關(guān)將被測電路、波形發(fā)生器以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接起來，實現(xiàn)與高頻模擬信號相關(guān)的測試，如前放電路板動態(tài)特性、串擾、帶寬、噪聲有效值.其連接關(guān)系如圖所示。在設(shè)計過程中采用矩陣開關(guān)，可以方便的利用軟件編程來實現(xiàn)各通道之間的隨意切換，減少了大量的信號連接電纜，精簡了設(shè)備，提高了工作效率。由于在測試產(chǎn)品的動態(tài)性能時，需要對前放電路進行掃頻測試并且需要的測試通道較多，所以矩陣開關(guān)需要選擇帶寬較大通道數(shù)較多的產(chǎn)品，NI公司的PXI2532其切換速度達2000次/秒并能與儀器同步運行，能夠滿足測試要求。 信號適配器具有在PXI

4、測試設(shè)備和被測電路之間做信號分配，信號調(diào)理以及供電等功能。 5V電源 1632矩陣開關(guān)接線板 （實現(xiàn)測試系統(tǒng)與被測對象的信號切換 ）電平變換 （LT1587芯片） 240接線端子板270接線端子板 將信息處理電路板各路信號引入 ，并進行一對一的標號，方便測試和排故 低噪聲放大器專用電源 （NF公司的915D1 ）低噪聲放大器 （噪聲測試 ）32路數(shù)字信號發(fā)生器/分析儀接線板 （串擾）多路開關(guān) （低頻信號） 選用日本NF公司的430F5低噪聲差分放大器，在進行噪聲測試時將前放電路板輸出的噪聲放大后再送入高速數(shù)據(jù)采集卡進行采集，為減少外部噪聲的干擾，在設(shè)計中把低噪聲放大器和低噪聲放大器專用電源放入

5、屏蔽盒中；低噪聲放大器在適配器內(nèi)部的連接關(guān)系如圖所示 w前放電路板測試的原理圖w 單端前放電路板測試的硬件結(jié)構(gòu)原理如圖所示，單端前放電路板也是采用+9V、-9V直流電源供電，單端前放電路板只有一路兩端子輸入：OUT、AGND。輸出端子為VOUT+、VOUT-。前放電路板測試的原理是由波形發(fā)生器發(fā)出信號由矩陣開關(guān)傳給前放電路板輸入端子，再由單端前放電路板輸出端子傳給矩陣開關(guān)，通過labview軟件編程控制矩陣開關(guān)結(jié)點的通斷，選擇測試項目，把信號傳給采集設(shè)備。在有些測試中，由PXI波形發(fā)生器發(fā)送信號再由分析儀進行采集分析。.w放大倍數(shù)測試方法圖 w帶寬測試方法圖 w供電噪聲測試方法圖 w串擾測試方

6、法圖 w首先在PC機上安裝LabVIEW軟件，打開軟件學(xué)習其中的入門指南就可以掌握其中一些需要的元器件的位置以及作用，從而可以快速的找到本設(shè)計所需要的元器件。w點擊圖新建中的“VI就可以建立一個設(shè)計窗口，點擊“窗口再點擊“顯示程序框圖就可以在框圖中添加元器件和進行連線。 在圖中給電源供電，點擊啟動開啟電源，然后在測試項目選擇中選擇要測試的項目，進入所需測試項目界面。w從總界面進入放大倍數(shù)測試模塊后，點擊開始按鈕，即可進行前放電路放大倍數(shù)的測量；點擊停止按鈕停止測量；點擊返回按鈕，返回前放電路專用測試設(shè)備設(shè)計總界面。w從總界面進入帶寬測試模塊后，點擊開始按鈕進行測試，由輸入頻率調(diào)節(jié)旋鈕從零開始調(diào)

7、節(jié)輸入波形的頻率，就可以測出錢放電路的下限截止頻率fL，上限截止頻率fH和帶寬。點擊停止按鈕即可停止測量。點擊返回按鈕即可返回前放電路專用測試設(shè)備設(shè)計總界面。w從總界面進入供電噪聲測試模塊后，點擊開始按鈕，即可進行錢放電路供電噪聲的測量，由輸出波形的功率譜可較直觀的觀察供電噪聲的大??；點擊停止按鈕停止測量；點擊返回按鈕，即可返回前放電路專用測試設(shè)備設(shè)計總界面。 w從總界面進入串擾測試模塊后，點擊開始按鈕，即可進行前放電路串擾的測量，由輸出波形的功率譜可較直觀的觀察串擾的大??；點擊停止按鈕停止測量；點擊返回按鈕，即可返回前放電路專用測試設(shè)備設(shè)計總界面。 本設(shè)備是用于對前放電路進行測試的專用設(shè)備，

8、它能夠模擬探測器輸出的高頻低幅值模擬信號；能夠測試前放電路的帶寬，放大倍數(shù)，串擾，供電噪聲進行測試。所設(shè)計的系統(tǒng)具有以下特點：w采用矩陣開關(guān)將被測電路、波形發(fā)生器以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接起來，實現(xiàn)與高頻模擬信號相關(guān)的測試可以方便的利用軟件編程來實現(xiàn)各通道之間的隨意切換，減少了大量的信號連接電纜精簡了設(shè)備提高了工作效率。w系統(tǒng)由工控機通過遠程模塊PXI-PCI8331實現(xiàn)對PXI測試板卡進行資源管理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)存儲等控制操作；PXI測試設(shè)備通過BNC接口或標準電纜連接適配器，對安裝在其中的被測電路進行供電以及完成相關(guān)的測試項目。w通過工業(yè)控制計算機利用Labview程序設(shè)計語言控制PXI總線的波形發(fā)生器、數(shù)字示波器、高速數(shù)字量發(fā)生器/分析儀、高精度DMM完成所需要的測試功能，使測試設(shè)備集成度提高，體積大為減小，并且可以通過程序完成自動測試和信號分配功能，降低了測試人員的工作難度，避免了誤