專利名稱：集成電路綜合測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子電路測(cè)試領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種應(yīng)用于常用的集成數(shù)字電路和集成運(yùn)放器件測(cè)試的集成電路綜合測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
集成電路是由多個(gè)晶體管電路集合而成。隨著社會(huì)的發(fā)展，集成電路得到了廣泛的應(yīng)用。然而在流通環(huán)節(jié)和應(yīng)用領(lǐng)域，商家和用戶尤其是廣大的高校和中小型電子產(chǎn)品生產(chǎn)廠家如何通過(guò)某種有效、簡(jiǎn)便而實(shí)用的手段對(duì)IC芯片進(jìn)行測(cè)試，以判斷其好壞以及測(cè)試其各種參數(shù)，隨之成為一個(gè)突出的問(wèn)題。各種集成電路芯片，在出廠時(shí)都有專用的 設(shè)備對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，但廠家的測(cè)試設(shè)備只能測(cè)試一家一類之產(chǎn)品，而不能達(dá)到一機(jī)通用的目的，且設(shè)備成本較高，不適合商家和用戶使用。商家和用戶目前解決集成電路芯片測(cè)試問(wèn)題的一般有兩種途徑一是利用傳統(tǒng)設(shè)備，如萬(wàn)用表、信號(hào)發(fā)生器、示波器等，對(duì)IC芯片進(jìn)行在線測(cè)試，但是一次測(cè)試所需設(shè)備較多，且測(cè)試前一般還要對(duì)IC芯片進(jìn)行搭線，測(cè)試方法繁雜，不方便；二是專用的測(cè)試系統(tǒng)，其所用測(cè)試設(shè)備和測(cè)試儀器的價(jià)格相當(dāng)昂貴，同時(shí)對(duì)測(cè)試環(huán)境的要求也相當(dāng)高，一般用戶難以普及。因此，開(kāi)發(fā)一種使用方便且成本不高的集成電路綜合測(cè)試裝置便顯得重要起來(lái)。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種應(yīng)用于常用的數(shù)字集成電路和集成運(yùn)放器件測(cè)試的集成電路綜合測(cè)試裝置。該集成電路綜合測(cè)試裝置可以測(cè)試集成數(shù)字芯片的邏輯功能、確定其功能的正確性、邏輯符號(hào)、表達(dá)式或狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖；也可以測(cè)試集成運(yùn)算放大器的輸入失調(diào)電壓、輸入失調(diào)電流、開(kāi)環(huán)增益、交流共模抑制比等參數(shù)。具有操作簡(jiǎn)單、結(jié)果直觀測(cè)試效率高、工作可靠、成本低、體積小、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下集成電路綜合測(cè)試裝置，其特征在于包括有單片機(jī)電路、液晶電路、語(yǔ)音電路、數(shù)字集成電路參數(shù)測(cè)試電路、集成運(yùn)放參數(shù)測(cè)試電路、信號(hào)源電路、穩(wěn)壓電源電路、鍵盤(pán)電路；單片機(jī)電路的輸入端分別與數(shù)字集成電路參數(shù)測(cè)試電路、集成運(yùn)放參數(shù)測(cè)試電路、鍵盤(pán)電路相連，單片機(jī)電路的輸出端分別與語(yǔ)音電路、液晶電路相連；單片機(jī)電路、液晶電路、語(yǔ)音電路、數(shù)字集成電路參數(shù)測(cè)試電路、集成運(yùn)放參數(shù)測(cè)試電路、信號(hào)源電路、鍵盤(pán)電路均與穩(wěn)壓電源電路連接，集成運(yùn)放參數(shù)測(cè)試電路還與信號(hào)源電路的信號(hào)輸出端連接。所述的單片機(jī)電路選用Silicon Laboratories公司的單片機(jī)芯片C8051F020。所述的液晶電路采用TCM240128B液晶模塊。所述的信號(hào)源電路包括有兩個(gè)5Hz信號(hào)發(fā)生器。所述的數(shù)字集成電路參數(shù)測(cè)試電路包括有一個(gè)測(cè)試芯片插座、兩個(gè)三極管，測(cè)試芯片插座的各個(gè)引腳均通過(guò)一個(gè)470 Ω電阻接入C8051F020單片機(jī)的Pl. 0-1. 7，P3. 0-3. 7，Ρ4·0，Ρ4· I引腳，C8051R)20單片機(jī)的PO. 0，Ρ0. I引腳分別通過(guò)一個(gè)2ΚΩ的大電阻接入兩個(gè)三極管Τ1、Τ2的基極，三極管Τ1、Τ2的發(fā)射極共地，集電極分別接入測(cè)試芯片插座的其中兩個(gè)引腳來(lái)控制被測(cè)芯片的地腳轉(zhuǎn)換。[0013]所述的集成運(yùn)放參數(shù)測(cè)試電路由被測(cè)集成運(yùn)放、輔助集成運(yùn)放0P27，以及9個(gè)電阻、2個(gè)電容，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)S1-S5組成，其輸出端與單片機(jī)的ΑΙΝ0. O相連，被測(cè)集成運(yùn)放、輔助集成運(yùn)放0Ρ27分別與一個(gè)5Hz信號(hào)發(fā)生器相連。本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)原理是單片機(jī)電路，作為測(cè)試裝置的控制核心，包括晶振、復(fù)位、JTAG接口等輔助電路。用于采集檢測(cè)信號(hào)、數(shù)據(jù)處理和運(yùn)算、并輸出結(jié) 果。液晶顯示電路，作為人機(jī)交互的媒介，顯示實(shí)時(shí)的狀態(tài)信息。語(yǔ)音電路，用于集成電路綜合測(cè)試裝置測(cè)試結(jié)果的語(yǔ)音播報(bào)。數(shù)字集成電路參數(shù)測(cè)試電路，用于測(cè)試集成數(shù)字芯片的邏輯功能、確定其功能的正確性、邏輯符號(hào)、表達(dá)式或狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。集成運(yùn)放參數(shù)測(cè)試電路，用于測(cè)試集成運(yùn)算放大器的輸入失調(diào)電壓、輸入失調(diào)電流、開(kāi)環(huán)增益、交流共模抑制比和單位增益帶寬等參數(shù)。其輸出端連接單片機(jī)的A/D采樣端口，由單片機(jī)對(duì)其參數(shù)進(jìn)行采集、處理并實(shí)時(shí)顯示。信號(hào)源電路，用于為集成運(yùn)放參數(shù)測(cè)試電路提供測(cè)試用的5Hz信號(hào)源。穩(wěn)壓電源電路，用于提供集成電路綜合測(cè)試裝置的各個(gè)模塊提供穩(wěn)定的工作電壓。鍵盤(pán)電路，為用戶提供參數(shù)設(shè)置平臺(tái)，完成對(duì)系統(tǒng)的各種設(shè)定，其輸出端與單片機(jī)的輸入端相連。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型將數(shù)字集成電路測(cè)試、集成運(yùn)放測(cè)試綜合在一起，實(shí)現(xiàn)了集成電路綜合測(cè)試。本實(shí)用新型可以測(cè)試集成數(shù)字芯片的邏輯功能、確定其功能的正確性、邏輯符號(hào)、表達(dá)式或狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖；也可以測(cè)試集成運(yùn)算放大器的輸入失調(diào)電壓、輸入失調(diào)電流、開(kāi)環(huán)增益、交流共模抑制比等參數(shù)。具有操作簡(jiǎn)單、結(jié)果直觀測(cè)試效率高、工作可靠、成本低、體積小、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)。


圖I是本實(shí)用新型的原理框圖。圖2是本實(shí)用新型的數(shù)字集成電路參數(shù)測(cè)試電路的電路圖。圖3是本實(shí)用新型的集成運(yùn)放參數(shù)測(cè)試電路的電路圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1、2、3。本實(shí)用新型所提供的集成電路綜合測(cè)試裝置，選用一種型號(hào)為C8051F020的貼片式單片機(jī)組成一個(gè)單片微機(jī)系統(tǒng)。其包括單片機(jī)電路I、液晶顯示電路
2、語(yǔ)音電路3、數(shù)字集成電路參數(shù)測(cè)試電路4、集成運(yùn)放參數(shù)測(cè)試電路5、信號(hào)源電路6、穩(wěn)壓電源電路7、鍵盤(pán)電路8。其中單片機(jī)電路1，作為系統(tǒng)的核心，用于采集信號(hào)、數(shù)據(jù)處理和運(yùn)算、并輸出結(jié)果。單片機(jī)選用C8051F020，其外圍包括晶振、復(fù)位、JTAG接口等輔助電路。C8051R)20是完全集成的混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)MCU芯片，內(nèi)部帶有真正12位、100 ksps的8通道ADC，帶PGA和模擬多路開(kāi)關(guān)、兩個(gè)12位DAC、64K字節(jié)可在系統(tǒng)編程的FLASH、4352 (4096+256)字節(jié)的片內(nèi)RAM、具有片內(nèi)VDD監(jiān)視器、看門(mén)狗定時(shí)器和時(shí)鐘振蕩器，C8051F020是真正能獨(dú)立工作的片上系統(tǒng)。它完成對(duì)集成電路測(cè)試，讀取集成運(yùn)放測(cè)試結(jié)果，實(shí)時(shí)在液晶屏上顯示測(cè)試結(jié)果，并通過(guò)語(yǔ)音電路播報(bào)集成數(shù)字電路測(cè)試結(jié)果。液晶顯示電路2，作為人機(jī)交互的媒介，向用戶顯示測(cè)試結(jié)果和各種狀態(tài)信息。與單片機(jī)I相連。語(yǔ)音電路3，用于播報(bào)集成數(shù)字電路測(cè)試結(jié)果，與單片機(jī)I相連。數(shù)字集成電路參數(shù)測(cè)試電路4，用于測(cè)試集成數(shù)字電路的好壞、芯片型號(hào)。C8051F020單片機(jī)的Pl. 0-1. 7，P3. 0-3. 7，P4. 0，P4. I引腳分別連接470 Ω電阻再與測(cè)試芯片插座相連。單片機(jī)PO. O、PO. I引腳分別通過(guò)晶體管Tl、T2來(lái)控制被測(cè)芯片的地腳轉(zhuǎn)換。測(cè)試時(shí)把被測(cè)試芯片放在測(cè)試插座里，通過(guò)單片機(jī)接收來(lái)自鍵盤(pán)的被測(cè)芯片的信息，然后向被測(cè)芯片發(fā)出信號(hào)，將被測(cè)芯片的輸出信號(hào)與單片機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)各種芯片的真值表做比較，從而判斷出芯片的型號(hào)和好壞，同時(shí)在顯示器上顯示相應(yīng)信息。在單片機(jī)與測(cè)試芯片之間串接470Ω的電阻。串接電阻的目的是對(duì)單片機(jī)起限流保護(hù)的作用，其次可以保證邏輯電平的正確。因?yàn)闇y(cè)試芯片管腳從14位到16位和20位不定，故存在電源地轉(zhuǎn)換的問(wèn)題。 本實(shí)用新型中Pl. O和Pl. I管腳是被轉(zhuǎn)換的對(duì)象，用Pl. O管腳電平的高低來(lái)控制接地與否，這個(gè)電路是利用晶體三極管來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)軟件置位P1.0時(shí)，則P1.6接地，此時(shí)能測(cè)14管腳的芯片；當(dāng)軟件復(fù)位Pl. O時(shí)，則Pl. 6是正常的測(cè)試位；當(dāng)軟件置位Pl. I時(shí)，則Pl. 7接地，此時(shí)能測(cè)16管腳的芯片；當(dāng)軟件復(fù)位Pl. I時(shí)，則Pl. 7是正常的測(cè)試位；當(dāng)軟件復(fù)位Pl. O和Pl. I時(shí)，此時(shí)能測(cè)20管腳的芯片，Pl. 6和Pl. 7是正常的測(cè)試位。所以，只要在芯片測(cè)試子程序中將Pl. O和Pl. I作相應(yīng)的設(shè)置即可。測(cè)試芯片插座20號(hào)管腳一直保持+5V作為供芯片正常工作的電壓。集成運(yùn)放參數(shù)測(cè)試電路5，用于測(cè)試集成運(yùn)算放大器的輸入失調(diào)電壓、輸入失調(diào)電流、開(kāi)環(huán)增益、交流共模抑制比和單位增益帶寬等參數(shù)。它由2個(gè)5Hz信號(hào)發(fā)生器，9個(gè)電阻，5個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，2個(gè)電容，I個(gè)測(cè)試運(yùn)放插座，I個(gè)輔助運(yùn)放0P27組成。其輸出的參數(shù)模擬量通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換輸入C8051F020單片機(jī)并把結(jié)果顯示于液晶屏上。通過(guò)輔助運(yùn)算放大器設(shè)置參數(shù)測(cè)量?jī)x，根據(jù)國(guó)標(biāo)的測(cè)試電路測(cè)試所需要的參數(shù)，為保證測(cè)試電路的穩(wěn)定性，將輸入失調(diào)電壓、輸入失調(diào)電流測(cè)試電路，交流差模開(kāi)環(huán)電壓增益、交流共模抑制比測(cè)試電路，以及單位增益帶寬測(cè)試電路整合在一個(gè)電路中，并通過(guò)繼電器矩陣來(lái)切換，達(dá)到自動(dòng)測(cè)量和自動(dòng)量程切換的目的。自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換主要通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)AD采樣得到的結(jié)果超出某一量程時(shí)，即調(diào)用合適的量程處理程序。SI S5為5個(gè)繼電器，用來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)試參數(shù)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，減小因開(kāi)關(guān)撥動(dòng)引起的電平不穩(wěn)引起的測(cè)試誤差。不同參數(shù)的測(cè)試對(duì)應(yīng)不同的繼電器狀態(tài)，其中閉合繼電器S2，S3，其它保持原狀態(tài)時(shí)，電路為輸入失調(diào)電壓的測(cè)試電路；保持圖3中所有繼電器的原狀態(tài)時(shí)，電路就是輸入失調(diào)電流的測(cè)試電路；閉合繼電器S4，S5，其它繼電器保持原狀態(tài)，電路為差模開(kāi)環(huán)電壓增益電路；把繼電器S1、S2、S3、S4都閉合，只保持S5原狀態(tài)，這時(shí)的電路測(cè)試交流共模抑制比。繼電器的狀態(tài)則通過(guò)鎖存器保持，直到下一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)化命令的到來(lái)為止。繼電器的狀態(tài)通過(guò)外接發(fā)光二極管的通斷來(lái)指示。單片機(jī)程序上依次對(duì)輸入失調(diào)電壓、輸入失調(diào)電流測(cè)試，交流差模開(kāi)環(huán)電壓增益、交流共模抑制比進(jìn)行測(cè)量，更換繼電器矩陣的工作狀態(tài)，并把測(cè)量結(jié)果存儲(chǔ)起來(lái)送液晶電路顯示。信號(hào)源電路6，用于為集成運(yùn)放參數(shù)測(cè)試電路提供測(cè)試用的5Hz正弦波信號(hào)。穩(wěn)壓電源電路7，用于為集成電路綜合測(cè)試裝置里的相應(yīng)電路提供穩(wěn)定的+3V、+5V、+12V、一 12V 工作電壓。[0038]鍵盤(pán)電路8，為用戶提供參數(shù)設(shè)置平臺(tái)，完成對(duì)系統(tǒng)的各種設(shè)定，與單片機(jī)電路I相連?！?br> 權(quán)利要求1.一種集成電路綜合測(cè)試裝置，其特征在于包括有單片機(jī)電路、液晶電路、語(yǔ)音電路、數(shù)字集成電路參數(shù)測(cè)試電路、集成運(yùn)放參數(shù)測(cè)試電路、信號(hào)源電路、穩(wěn)壓電源電路、鍵盤(pán)電路；單片機(jī)電路的輸入端分別與數(shù)字集成電路參數(shù)測(cè)試電路、集成運(yùn)放參數(shù)測(cè)試電路、鍵盤(pán)電路相連，單片機(jī)電路的輸出端分別與語(yǔ)音電路、液晶電路相連；單片機(jī)電路、液晶電路、語(yǔ)音電路、數(shù)字集成電路參數(shù)測(cè)試電路、集成運(yùn)放參數(shù)測(cè)試電路、信號(hào)源電路、鍵盤(pán)電路均與穩(wěn)壓電源電路連接，集成運(yùn)放參數(shù)測(cè)試電路還與信號(hào)源電路的信號(hào)輸出端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集成電路綜合測(cè)試裝置，其特征在于所述的單片機(jī)電路選用 Silicon Laboratories 公司的單片機(jī)芯片 C8051F020。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集成電路綜合測(cè)試裝置，其特征在于所述的液晶電路采用TCM240128B液晶模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集成電路綜合測(cè)試裝置，其特征在于所述的信號(hào)源電路包括有兩個(gè)5Hz信號(hào)發(fā)生器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的集成電路綜合測(cè)試裝置，其特征在于所述的數(shù)字集成電路參數(shù)測(cè)試電路包括有一個(gè)測(cè)試芯片插座、兩個(gè)三極管，測(cè)試芯片插座的各個(gè)引腳均通過(guò)一個(gè)470 Ω電阻接入C8051F020單片機(jī)的Pl. 0-1. 7，P3. 0-3. 7，P4. O, P4. I引腳，C8051F020單片機(jī)的PO. O, PO. I引腳分別通過(guò)一個(gè)2ΚΩ的大電阻接入兩個(gè)三極管Tl、T2的基極，三極管Tl、T2的發(fā)射極共地，集電極分別接入測(cè)試芯片插座的其中兩個(gè)引腳來(lái)控制被測(cè)芯片的地腳轉(zhuǎn)換。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或4所述的集成電路綜合測(cè)試裝置，其特征在于所述的集成運(yùn)放參數(shù)測(cè)試電路由被測(cè)集成運(yùn)放、輔助集成運(yùn)放0P27，以及9個(gè)電阻、2個(gè)電容，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)S1-S5組成，其輸出端與單片機(jī)的ΑΙΝ0. O相連，被測(cè)集成運(yùn)放、輔助集成運(yùn)放0Ρ27分別與一個(gè)5Hz信號(hào)發(fā)生器相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種集成電路綜合測(cè)試裝置，包括單片機(jī)電路、液晶顯示電路、語(yǔ)音電路、數(shù)字集成電路參數(shù)測(cè)試電路、集成運(yùn)放參數(shù)測(cè)試電路、信號(hào)源電路、穩(wěn)壓電源電路、鍵盤(pán)電路。本實(shí)用新型可以測(cè)試集成數(shù)字芯片的邏輯功能、確定其功能的正確性、邏輯符號(hào)、表達(dá)式或狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖；也可以測(cè)試集成運(yùn)算放大器的輸入失調(diào)電壓、輸入失調(diào)電流、開(kāi)環(huán)增益、交流共模抑制比等參數(shù)。具有操作簡(jiǎn)單、結(jié)果直觀測(cè)試效率高、工作可靠、成本低、體積小、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01R31/317GK202693755SQ20122020354
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者趙蒼榮, 鄭淼淼 申請(qǐng)人:安徽理工大學(xué)