一种通用型电路板接口检测电路的制作方法

本技术属于电路板检测，具体为一种通用型电路板接口检测电路。

背景技术：

1、随着电子信息技术的高速迭代，电路板的集成度呈指数级提升，接口类型亦向多协议、高带宽方向拓展（涵盖ttl、rs232、rs485、can、ethernet等主流类型）。由于不同接口的信号电平阈值区间（如ttl单端电平0-5v、rs485差分电平±2-±6v）、逻辑电平定义（如rs232负逻辑“1”对应-3~-15v）及信号传输协议存在显著差异，当前市面的电路板接口检测设备多采用“专用化设计架构”，普遍存在以下技术缺陷：

2、单套检测设备通常仅支持2-3种特定接口的检测需求，其硬件电路的信号调理模块与固件驱动程序高度绑定于目标接口；面对新型接口（如usb4、pcie5.0）时，需重新进行分压网络重构、信号匹配电路设计及驱动程序迭代，导致设备拓展性差、研发周期长。

3、传统检测电路未引入有效的噪声抑制机制（如差分滤波、电磁屏蔽设计），无法抵御工业环境中的共模干扰与串扰；同时缺乏基于信号幅值的自适应增益调节算法，当检测弱信号（如低电平幅值<0.5v、信噪比<10db）时，易出现幅值偏差超±5%、时序抖动>10ns的问题，无法满足精密电路的检测需求。

4、切换检测不同接口时，需人工介入完成分压电阻模组替换、运算放大器增益档位切换及基准电压校准，不仅延长检测准备周期（单次接口切换耗时≥10min），还因人工参数配置偏差，导致检测误判率提升至3%以上，显著降低批量检测效率。

5、基于上述技术痛点，研发具备多接口适配能力的通用型电路板接口检测电路已成为行业迫切需求。该电路需通过模块化架构设计（如可插拔接口调理模组、标准化信号采集单元）与自适应信号调理机制（含实时噪声抑制、动态增益调节算法），系统性解决现有技术在接口兼容性、检测精度及操作效率方面的核心问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种通用型电路板接口检测电路，以解决背景技术中提出的现有电路板接口检测设备兼容性有限、检测精度低、操作繁琐的问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

3、一种通用型电路板接口检测电路，包括与待测电路板接口连接的检测模块，检测模块包括分压单元、滤波单元、信号放大单元、模数转换单元以及主控单元；

4、分压单元包括电阻r1和电阻r2，电阻r1的一端与待测电路板的待测引脚连接，电阻r1的另一端分别与电阻r2的一端、滤波单元的输入端连接，电阻r2的另一端接地；

5、滤波单元包括电容c1和电容c2，电容c1的一端与电阻r1和电阻r2的连接节点连接，电容c1的另一端接地，电容c2的一端与信号放大单元的输出端连接，电容c2的另一端接地；信号放大单元为可编程增益放大器，其输入端与滤波单元的输出端连接，用于获取待测引脚的信号电平变化；

6、模数转换单元的输入端与可编程增益放大器的输出端连接，用于将模拟信号转换为数字信号；

7、主控单元分别与可编程增益放大器的增益控制端、模数转换单元的输出端以及待测电路板的测试端口连接，主控单元用于根据可编程增益放大器的输出判断是否为超量程状态，并通过增益控制端调节可编程增益放大器的放大倍数；接收模数转换单元输出的数字信号，并结合从测试端口获取的待测引脚逻辑电平，得到待测引脚的完整数据信息。

8、根据上述技术方案，电阻r1和电阻r2的阻值为兆欧级。

9、根据上述技术方案，电容c1和电容c2的容值为pf级。

10、根据上述技术方案，电阻r1与电阻r2的分压比例为9:1。

11、根据上述技术方案，检测模块还包括抗混叠滤波电路，抗混叠滤波电路串联设置于可编程增益放大器的输出端与模数转换单元的输入端之间，用于抑制高频干扰信号以避免模数转换过程中产生混叠失真。

12、根据上述技术方案，抗混叠滤波电路包括信号调理芯片u1、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电容c3及电容c4；

13、电阻r4的一端与可编程增益放大器的输出端连接，电阻r4的另一端分别与信号调理芯片u1的2号引脚、电容c3、电阻r3的一端连接；电容c3的另一端接地；

14、信号调理芯片u1的5号引脚分别与电阻r3的另一端、电容c4的一端、模数转换单元的输入端连接；

15、电阻r5的另一端与电容c4的另一端共同接地；

16、信号调理芯片u1用于对可编程增益放大器输出的信号进行线性调理，电阻r3、r4配合电容c3构成输入级抗混叠滤波，电阻r5配合电容c4构成输出级抗混叠滤波，共同实现对超模数转换单元nyquist频率的高频信号的抑制。

17、根据上述技术方案，电阻r3、电阻r4、电阻r5的阻值均为10kω，电容c3、电容c4的容值均为1nf。

18、根据上述技术方案，还包括为检测模块提供稳定供电的低噪、高psrr线性稳压电源，以及为模数转换单元提供基准电压的低噪低温漂电压基准；线性稳压电源在使用过程中采用金属屏蔽罩进行屏蔽处理，以降低外界电磁干扰；低噪低温漂电压基准的型号为ref5025，其输出端与模数转换单元的基准电压输入端连接，保障模数转换的电压基准稳定。

19、进一步的，可编程增益放大器的放大倍数调节范围适配待测电路板接口的信号电平范围。

20、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

21、在本实用新型中，通过分压单元实现宽范围信号分压，结合可编程增益放大器（信号放大单元）及主控单元对放大倍数的动态调节，可适配等多种主流接口，无需重构分压网络、更换放大模块或迭代驱动程序，解决了传统检测设备专用化设计、仅支持2-3种接口、拓展性差的痛点，大幅降低接口切换的硬件成本与研发周期。

22、滤波单元采用pf级电容c1（滤除分压后信号的高频噪声）与c2（滤除放大器输出信号的后级噪声），形成双层噪声抑制结构；另一方面，采用兆欧级高阻分压结构，减少信号分流与外界干扰耦合；结合pcb布线时的短距离差分走线设计，可有效抵御工业环境中的共模干扰与串扰，保障复杂电磁环境下检测结果的稳定性与可靠性。

1.一种通用型电路板接口检测电路，其特征在于：包括与待测电路板接口连接的检测模块，检测模块包括分压单元、滤波单元、信号放大单元、模数转换单元以及主控单元；

2.根据权利要求1所述的一种通用型电路板接口检测电路，其特征在于：电阻r1和电阻r2的阻值为兆欧级。

3.根据权利要求1所述的一种通用型电路板接口检测电路，其特征在于：电容c1和电容c2的容值为pf级。

4.根据权利要求1所述的一种通用型电路板接口检测电路，其特征在于：电阻r1与电阻r2的分压比例为9:1。

5.根据权利要求1所述的一种通用型电路板接口检测电路，其特征在于：检测模块还包括抗混叠滤波电路，抗混叠滤波电路串联设置于可编程增益放大器的输出端与模数转换单元的输入端之间，用于抑制高频干扰信号以避免模数转换过程中产生混叠失真。

6.根据权利要求5所述的一种通用型电路板接口检测电路，其特征在于：抗混叠滤波电路包括信号调理芯片u1、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电容c3及电容c4；

7.根据权利要求6所述的一种通用型电路板接口检测电路，其特征在于：电阻r3、电阻r4、电阻r5的阻值均为10kω，电容c3、电容c4的容值均为1nf。

8.根据权利要求7所述的一种通用型电路板接口检测电路，其特征在于：还包括为检测模块提供稳定供电的低噪、高psrr线性稳压电源，以及为模数转换单元提供基准电压的低噪低温漂电压基准；线性稳压电源在使用过程中采用金属屏蔽罩进行屏蔽处理，以降低外界电磁干扰；低噪低温漂电压基准的型号为ref5025，其输出端与模数转换单元的基准电压输入端连接，保障模数转换的电压基准稳定。