一种浮地时间测量装置的制作方法

1.本发明涉及一种运用于ic测试系统中，专门用于浮地源系统测试频率装置。


背景技术：

2.如图1所示，为现有的时间测量装置，测试站一site 1站使用到通道ch1_a和ch1_b，测试站二site 2站使用到通道ch2_a和ch2_b以此类推测试站四site 4站使用到通道ch4_a和ch4_b，如果这几个测试站site中，其中一个测试站由于测试到失败fail芯片，会突然输出一个很大电流会导致设备内时间测量tmu板卡的接地端gnd与测试件dut上的地之间压差变大，地之间的压差变大会导致其他测试站的测试电压有偏差，多测试站site测试时相互之间的干扰就是通过地之间的变化相互影响。同时电源的负载变化大的情况，也会导致测试站site之间的相互干扰。
3.目前的测试方案主要时多测试站site测试相互之间的干扰大，测试精度差，稳定不好等缺点。


技术实现要素：

4.发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种测试精度高、稳定性好的浮地时间测量装置。
5.技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种浮地时间测量装置，包括fpga板、多通道时间测量板、交流电源、一个以上的单通道浮地模式测试电路，所述单通道浮地模式测试电路的个数与多通道时间测量板的通道个数一致，所述单通道浮地模式测试电路包括数字隔离芯片、变压器隔离电路，其中：所述数字隔离芯片一端与fpga板的控制总线连接，另一端与多通道时间测量板上的一个通道连接；将控制总线与多通道时间测量板通过数字隔离芯片进行通信隔离，实现每通道独立通信。
6.所述变压器隔离电路一端与交流电源连接，另一端与测试件dut连接，所述测试件dut与多通道时间测量板上的一个通道连接；利用变压器隔离电路将输入的交流电源隔离为电势差，使得使用的电源改为浮地源；同时，通过每一通道独立的变压器隔离电路，实现单输入多级输出提供给各个通道不同的电压。
7.优选的：所述多通道时间测量板包括一个以上的时间测量单元。
8.优选的：所述时间测量单元包括窗口比较器二、校准放大器跟随精度电路一、波形自检电路、待测信号电路、继电器一、直通电阻、高频低压运放电路、高压低频运放电路、电阻分压电路、继电器二、窗口比较器一、校准放大器跟随精度电路二、校准比较电平电路，其中：所述窗口比较器二的输入端与变压器隔离电路连接，输出端分别与校准放大器跟随精度电路一、波形自检电路连接，所述校准放大器跟随精度电路一、波形自检电路与待测信号电路连接。
9.所述待测信号电路与继电器一输入端连接，继电器一输出端分别与直通电阻、高频低压运放电路、高压低频运放电路连接，所述直通电阻、高频低压运放电路均与继电器二输入端连接，所述高压低频运放电路通过电阻分压电路与继电器二输入端连接。
10.所述继电器二输出端分别与放大器跟随精度电路二的输入端、校准比较电平电路的输入端、窗口比较器一的输入端连接。所述窗口比较器一的输出端分别与校准比较电平电路的输入端、变压器隔离电路连接。
11.所述校准比较电平电路的输出端与测试件dut连接，所述校准放大器跟随精度电路二输出端与测试件dut连接。
12.优选的：所述多通道时间测量板的通道个数为8个。
13.本发明相比现有技术，具有以下有益效果：本发明每通道独立，相互之间干扰影响较少。每个测试站site为独立的测试系统，整个测试实现全浮地的模式，对被测器件的影响不会通过地对其他测试站site产生影响。
附图说明
14.图1为现有的时间测量装置。
15.图2为本发明的单通道浮地时间测量装置。
16.图3为本发明的浮地时间测量装置。
17.图4为本发明的浮地时间测量示意图。
18.图5为现有的时间测量装置的测试值与实际值产生偏差示意图。
具体实施方式
19.下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本技术所附权利要求所限定的范围。
20.一种浮地时间测量装置，如图2
‑
4所示，包括fpga板、多通道时间测量板、交流电源、一个以上的单通道浮地模式测试电路，所述单通道浮地模式测试电路的个数与多通道时间测量板的通道个数一致，所述多通道时间测量板的通道个数为8个，也就是说本发明采用8通道浮地时间频率测量板。所述单通道浮地模式测试电路包括数字隔离芯片、变压器隔离电路，其中：所述数字隔离芯片一端与fpga板的控制总线连接，另一端与多通道时间测量板上的一个通道连接；将控制总线与多通道时间测量板通过数字隔离芯片进行通信隔离，实现每通道独立通信。
21.所述变压器隔离电路一端与交流电源连接，另一端与测试件dut连接，所述测试件dut与多通道时间测量板上的一个通道连接；利用变压器隔离电路将输入的交流电源隔离为电势差，使得使用的电源改为浮地源；同时，通过每一通道独立的变压器隔离电路，实现单输入多级输出提供给各个通道不同的电压。
22.所述多通道时间测量板包括一个以上的时间测量单元。如图4所示，所述时间测量单元包括窗口比较器二、校准放大器跟随精度电路一、波形自检电路、待测信号电路、继电器一、直通电阻、高频低压运放电路、高压低频运放电路、电阻分压电路、继电器二、窗口比
较器一、校准放大器跟随精度电路二、校准比较电平电路，其中：所述窗口比较器二的输入端与变压器隔离电路连接，输出端分别与校准放大器跟随精度电路一、波形自检电路连接，所述校准放大器跟随精度电路一、波形自检电路与待测信号电路连接。
23.所述待测信号电路与继电器一输入端连接，继电器一输出端分别与直通电阻、高频低压运放电路、高压低频运放电路连接，所述直通电阻、高频低压运放电路均与继电器二输入端连接，所述高压低频运放电路通过电阻分压电路与继电器二输入端连接。
24.所述继电器二输出端分别与放大器跟随精度电路二的输入端、校准比较电平电路的输入端、窗口比较器一的输入端连接。所述窗口比较器一的输出端分别与校准比较电平电路的输入端、变压器隔离电路连接。
25.所述校准比较电平电路的输出端与测试件dut连接，所述校准放大器跟随精度电路二输出端与测试件dut连接。
26.本发明通过电脑pc控制pcie卡和板卡上的fpga通讯，fpga控制回路的tdc采集；电源通过交流源传输给变压器，整流滤波输出直流源供给回路运放以及其他器件使用。
27.其原理如图4所示：被测信号进入板卡，分三个档位第一个高频直连给到比较器，第二路高频低压信号通过运放高阻隔离后进入比较器，第三路是低频高压信号通过运放衰减后进入比较器，比较器将比较后的高低信号通过隔离传输给fpga，在上传给上位机。
28.8通道浮地时间频率测量板是为了应对市场对于中小电压电源管理类芯片及音频处理应用领域的电路多测试站site测试需求而开发的时间测量板，将提升时间测量精度，优化测试稳定性。改善测试效率，提升产品的市场竞争力。
29.本发明将每通道独立浮动源的模式，电源电压作为电势差的使用，类似变压器的电源隔离，使得整个通道处于浮地源的方式,就不会存在多通道之间的测试影响。 浮地测频率方式同时可以解决高压的情况下，低幅值的频率测量问题。
30.在通道浮地模式测试电路，将这个通道通过数字隔离以及电源隔离实现全通道浮地模式，在多测试站site测试时这个测试站site为全浮地模式，测试中的电压电流变化对其他测试站site没有影响，特别是在触发点平的上的影响会变得很小，如果共地的模式到一个测试站site测试异常往往会造成其他测试站site的电压差有波动，这个波动会导致触发电平也会随之产生变化，这个变化影响车市结果有偏差。
31.例如，如图5所示，设置触发电平在0.4v，mos管在0.4v时产生跳变，mos管导通，现在当其他测试站site出现异常导致agnd与板卡内的agnd有0.01v的压差，导致触发在0.41v才会导致mos管导通，然而触发在0.4v时没有导通，使得测试值为0.41v与实际值产生偏差。
32.本发明通过每通道独立的电源实现多通道电源独立，独立的数字隔离器件实现多通道通信独立。
33.使用的电源改为浮地源，利用变压器隔离的效果将输入的电压源隔离为电势差的方案；每一通道独立的隔离点电压源方式，单输入多级输出的模式，提供给通道不同的电压。数字隔离，将控制总线通过数字隔离芯片隔离。
34.每通道独立，相互之间干扰影响较少。如图2所示，每个测试站site为独立的测试系统，整个测试实现全浮地的模式，对被测器件的影响不会通过地对其他测试站site产生影响。
35.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。