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解读FPGA电容在线测试系统电路设计方案

2022-05-20 12:34分类:电路图 阅读:

 

  PCB电焊焊接进行后,必须 对其电子器件开展检测,传统式的办法是将其焊离PCB板后检测,但该办法不但 不便、高效率低,而且易于损害线路板而极不好用;另一方式便是人力融合设备完成检测,但这必须测试工程师有一定的工作经验,也给检测产生了一定的可变性,促使测 试結果的精确度没法做到当代线路板的稳定性规定。因此 ,文中分析了一种行得通的、简易好用及高精密的电容器测验电源电路。此外,伴随着EDA技术性的迅速发 展,FPGA以其高集成度、可靠性高及协调能力等特性已经迅速变成数据系统软件软件开发平台,在各种行业都是有非常广阔的应用前景。本设计方案融合以上两特性,设计方案了一种 根据向FPGA内嵌入Nios II内嵌式软核做为控制板的电容器测验电源电路。

  检测基本原理

  测验的主要观念是运用电气隔离技术性,将被测电子器件在电气设备上和与其说相接的元器件防护,从而一一检验PCB板上的每一个元器件。隔离方法如图所示1所显示。设待测元器件为Zx,周边与之相接的元器件特性阻抗等效电路为Z1、Z2,并将其另一端与检测电源电路同地。由于运 放正方向键入端接地装置,依据“虚地”标准,Z2两端等电位连接,都为地,即Z2被防护;此外Vi为理想化电压源时,内电阻为零,Z1可视作电压源的输出负载,不危害 Zx上电流,即Z1也被防护。由此可见,只需明确键入,测得輸出結果,就可估算出被测元器件的尺寸。

  信号源电源电路

  电容器检测必须在检测电源电路键入端加沟通交流数据信号,而且规定頻率可调式。文中选用DDS专用型集成icAD9850开展沟通交流信号源的设计方案。AD9850內部有40位操纵字,在其中32位系统用以頻率操纵,5位用以相位差操纵,1位用以开关电源休眠状态操纵,2位用来挑选工作方式。这40位操纵字能够根据并行处理或串行通信方法连接到控制板FPGA,文中选用串行通信运载操纵字,以节省I/O口,图3为操纵字的串行通信载入状态图。

  串行通信键入方法,在W_CLK上升沿把数据位D7的一位数据信息串行通信键入,当键入40位后,用一个FQ_UD单脉冲就可以升级輸出頻率和相位差。图4为DDS硬件配置原理图。

  在其中,D0~D7为八位数据信息键入端口号,给內部存储器装进40位控制参数,文中选用串行通信键入,因此只 使用D7位与FPGA相接;CLKIN为外界参照数字时钟键入,本设计方案选用100M外界数字时钟键入;W_CLK为字键入数据信号,上升沿合理;FQ_UD为頻率升级 操纵数据信号,数字时钟上升沿确定键入数据信息合理;VINP和VINN各自为內部电压比较器的正负极键入端;IOUT为內部DAC輸出端;IOUTB为“相辅相成”DAC輸出 端;AVDD和DVDD选用 5V供电系统。IOUT輸出数据信号历经过滤器后做为检测电源电路的鼓励数据信号。

  根据以上平均误差与指标值的非常还可以看得出文中制定的由FPGA操纵的电容器测验系统软件具备多测量范围全自动挑选,检测高精度,方便使用等特性,检测范畴做到0.01μF~3μF.经基础理论解析和实验证实,该制定有着较强的实用价值和稳定性。

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