专利摘要
本实用新型公开一种在线测试系统的激励源，包括在线测试系统控制下将连续信号转化为离散信号的激励电压注入电路和用于接收响应电流的响应电流测试电路；激励电压注入电路输出的离散信号通过被测电路后，在被测电路中形成响应电流，响应电流输入响应电流测试电路，响应电流测试电路获得用于返回在线测试系统的测试电流。本实用新型在线测试系统的激励源避免了将连续信号离散化带来的复杂的数学运算，同时可以实现采样和激励的同步，提高了VI数据采集系统的性能。
权利要求
1.一种在线测试系统的激励源，其特征在于，包括在线测试系统控制下将连续信号转化为离散信号的激励电压注入电路和用于接收响应电流的响应电流测试电路；
所述激励电压注入电路输出的离散信号通过被测电路后，得到被测电路的响应电流，所述响应电流输入所述响应电流测试电路，所述响应电流测试电路获得用于返回所述在线测试系统的测试电流；
所述激励电压注入电路包括：用于放大所述在线测试系统输入连续信号的第一同相放大电路、用于提高输出电压信号驱动能力的电压跟随器和用于控制所述电压跟随器输出和隔断的开关电路；
所述第一同相放大电路的输入端与数据转化装置相连接，所述第一同相放大电路的输出端与所述开关电路的驱动端相连接，所述开关电路的控制端与所述在线测试系统相连接，所述开关电路的输出端与所述电压跟随器的输入端相连接，所述电压跟随器的输出端与第一探针相连接；
所述响应电流测试电路包括采样电路和第二同相放大电路；
所述第二同相放大电路的输入端与第二探针相连接，所述第二同相放大电路的输出端与采样保持电路相连接，所述采样电路与所述第二同相放大电路的输入端相连接，所述采样电路输入端连接于所述第二同相放大电路的输入端与第二探针之间，所述采样电路输出端接地。
2.根据权利要求1所述的一种在线测试系统的激励源，其特征在于，所述第一同相放大电路包括电阻(R0)、电阻(R1)、电阻(R2)和运算放大器(U1)；
所述第一同相放大电路的具体连接方式为：
所述电阻(R0)的一端与所述第一同相放大电路的输入端相连接，所述电阻(R0)的另一端与所述运算放大器(U1)的同相输入端连接，所述电阻(R1)一端接地，另一端与所述运算放大器(U1)的反向输入端相连接，所述电阻(R2)一端连接于所述电阻(R1)和所述运算放大器(U1)的反向输入端之间，另一端位于所述运算放大器(U1)的输出端，所述运算放大器(U1)的输出端即为第一通向放大电路的输出端。
3.根据权利要求2所述的一种在线测试系统的激励源，其特征在于，所述第一同相放大电路的放大倍数为所述电阻(R2)与所述电阻(R1)的阻值比。
4.根据权利要求1所述的一种在线测试系统的激励源，其特征在于，所述开关电路包括电阻(R3)、电阻(R4)、电阻(R5)、电阻(R6)、晶体管(Q1)和晶体管(Q2)；
所述开关电路的具体连接方式为：
所述电阻(R3)的一端与所述开关电路的控制端相连接，所述电阻(R4)的一端连接+12V电源，所述电阻(R4)的另一端与所述电阻(R3)的另一端及所述晶体管(Q2)的基极相连接，所述晶体管(Q2)的集电极接地，所述晶体管(Q2)的发射集与所述晶体管(Q1)的基极及所述电阻(R5)的一端相连接，所述电阻(R5)另一端与所述开关电路的驱动端相连，所述电阻(R6)的一端与所述开关电路的驱动端相连接，所述电阻(R6)的另一端与所述晶体管(Q1)的集电极相连接，所述晶体管(Q1)的发射极即为所述开关电路的输出端。
5.根据权利要求4所述的一种在线测试系统的激励源，其特征在于，所述开关电路由所述在线测试系统输出的信号控制：
当输出信号为高电平时，所述开关电路处于关闭状态；
当输出信号为低电平时，所述开关电路处于打开状态。
6.根据权利要求1所述的一种在线测试系统的激励源，其特征在于，所述电压跟随器包括电阻(R7)和运算放大器(U2)；
所述电压跟随器的具体连接方式为：
所述运算放大器(U2)的同相输入端即为电压跟随器的输入端，所述运算放大器(U2)的反相输入端与所述运算放大器(U2)的输出端相连接，所述运算放大器(U2)的输出端与所述电阻(R7)一端相连接，所述电阻(R7)的另一端即为所述电压跟随器的的输出端。
7.根据权利要求6所述的一种在线测试系统的激励源，其特征在于，所述电压跟随器的输出电压为：
当所述开关电路处于关闭状态时，所述电压跟随器不输出电压；
当所述开关电路处于打开状态时，所述电压跟随器的输出电压和所述第一同相放大电路所输出的电压在数值上相同。
8.根据权利要求1所述的一种在线测试系统的激励源，其特征在于，所述第二同相放大电路包括电阻(R9)、电阻(R10)、电阻(R11)和运算放大器(U3)；
所述采样电路包括电阻(R8)；
所述第二同相放大电路和所述采样电路的具体连接方式为：
所述电阻(R9)一端与所述第二同相放大电路的输入端连接，所述电阻(R9)另一端与所述运算放大器(U3)的同相输入端相连接，所述电阻(R11)一端接地，另一端与所述电阻(R10)连接，所述电阻(R10)的另一端与运算放大器(U3)的输出端连接，所述运算放大器(U3)的反相输入端连接于所述电阻(R10)与所述电阻(R11)之间，所述运算放大器(U3)的输出端即为第二同相放大电路的输出端，所述电阻(R8)的一端连接于所述第二同相放大电路的输入端和所述第二探针之间，所述电阻(R8)的另一端接地。
9.根据权利要求8所述的一种在线测试系统的激励源，其特征在于，所述第二同相放大电路的放大倍数为电阻(R10)与电阻(R11)的阻值比。
10.根据权利要求1所述的一种在线测试系统的激励源，其特征在于，所述第一探针和所述电压跟随器之间连接有采样保持电路，对注入到所述被测电路的激励信号的电压值进行同步采集，进而得到VI测试所需要的动态电压值；
所述第二探针与被测电路另一节点相连，获得所述被测电路的动态响应电流，经过所述响应电流测试电路与采样保持电路相连，进而得到所述VI测试所需要的动态电流值。
说明书
技术领域
本实用新型涉及电路板卡检测领域，尤其涉及一种在线测试系统的激励源。
背景技术
VI测试技术是指在电路节点注入一定幅度和频率的周期信号，得到电流随电压变化的关系曲线，即VI曲线。VI曲线的形状由被测节点间的阻抗特性所决定。器件故障通常会表现为管脚端口之间阻抗特性的改变，因而相应的VI曲线也将发生变化。通过比较好坏电路板上相同节点或好坏器件的相同管脚的VI曲线是否一致，可以发现故障节点或器件。因此，利用VI测试技术可以完成在线电路的故障诊断，实现电路板卡的通用检测，具有易于上手、无需了解电路原理、测试效率高等优势。目前，VI测试技术已成为电子线路故障诊断领域的重要研究内容之一。VI测试技术的实现以VI数据的有效采集为前提，设计可以准确获得VI曲线数据的VI测试数据采集系统，对于相关研究的开展具有重要意义。
传统的VI测试系统的电压源设计方案是采用连续信号，如三角波、正弦波作为VI测试的激励源，其中以正弦波的采用最为常见。在这种情况下，要实现VI采样，就必须利用傅里叶变换等数学手段将连续信号转化离散量，随着采样点的增加，不但运算过程复杂，更重要是的难以保证VI测试的采样与激励同步。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题，本实用新型发明一种在线测试系统的激励源。
(二)技术方案
为了达到上述的目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：
一种在线测试系统的激励源，包括在线测试系统控制下将连续信号转化为离散信号的激励电压注入电路和用于接收响应电流的响应电流测试电路；
所述激励电压注入电路输出的离散信号通过被测电路后，得到被测电路的响应电流，所述响应电流输入所述响应电流测试电路，所述响应电流测试电路获得用于返回所述在线测试系统的测试电流；
所述激励电压注入电路包括：用于放大所述在线测试系统输入连续信号的第一同相放大电路、用于提高输出电压信号驱动能力的电压跟随器和用于控制所述电压跟随器输出和隔断的开关电路；
所述第一同相放大电路的输入端与数据转化装置AD相连接，所述第一同相放大电路的输出端与所述开关电路的驱动端相连接，所述开关电路的控制端与所述在线测试系统相连接，所述开关电路的输出端与所述电压跟随器的输入端相连接，所述电压跟随器的输出端与第一探针相连接；
所述响应电流测试电路包括采样电路和第二同相放大电路；
所述第二同相放大电路的输入端与第二探针相连接，所述第二同相放大电路的输出端与采样保持电路相连接，所述采样电路与所述第二同相放大电路的输入端相连接，所述采样电路输入端连接于所述第二同相放大电路的输入端与第二探针之间，所述采样电路输出端接地。
进一步的，所述第一同相放大电路包括电阻R0、电阻R1、电阻R2和运算放大器U1；
所述第一同相放大电路的具体连接方式为：
所述电阻R0的一端与所述第一同相放大电路的输入端相连接，所述电阻R0的另一端与所述运算放大器U1的同相输入端连接，所述电阻R1一端接地，另一端与所述运算放大器U1的反向输入端相连接，所述电阻R2一端连接于所述电阻R1和所述运算放大器U1的反向输入端之间，另一端位于所述运算放大器U1的输出端，所述运算放大器U1的输出端即为第一通向放大电路的输出端。
更进一步的，所述第一同相放大电路的放大倍数为所述电阻R2与所述电阻R1的阻值比。
进一步的，所述开关电路包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、晶体管Q1和晶体管Q2；
所述开关电路的具体连接方式为：
所述电阻R3的一端与所述开关电路的控制端相连接，所述电阻R4的一端连接+12V电源，所述电阻R4的另一端与所述电阻R3的另一端及所述晶体管Q2的基极相连接，所述晶体管Q2的集电极接地，所述晶体管Q2的发射集与所述晶体管Q1的基极及所述电阻R5的一端相连接，所述电阻R5另一端与所述开关电路的驱动端相连，所述电阻R6的一端与所述开关电路的驱动端相连接，所述电阻R6的另一端与所述晶体管Q1的集电极相连接，所述晶体管Q1的发射极即为所述开关电路的输出端。
更进一步的，所述开关电路由所述在线测试系统输出的信号控制：
当输出信号为高电平时，所述开关电路处于关闭状态；
当输出信号为低电平时，所述开关电路处于打开状态。
进一步的，所述电压跟随器包括电阻R7和运算放大器U2；
所述电压跟随器的具体连接方式为：
所述运算放大器U2的同相输入端即为电压跟随器的输入端，所述运算放大器U2的反相输入端与所述运算放大器U2的输出端相连接，所述运算放大器U2的输出端与所述电阻R7一端相连接，所述电阻R7的另一端即为所述电压跟随器的的输出端。
更进一步的，所述电压跟随器的输出电压为：
当所述开关电路处于关闭状态时，所述电压跟随器不输出电压；
当所述开关电路处于打开状态时，所述电压跟随器的输出电压和所述第一同相放大电路所输出的电压在数值上相同。
进一步的，所述第二同相放大电路包括电阻R9、电阻R10、电阻R11和运算放大器U3；
所述采样电路包括电阻R8；
所述第二同相放大电路和所述采样电路的具体连接方式为：
所述电阻R9一端与所述第二同相放大电路的输入端连接，所述电阻R9另一端与所述运算放大器U3的同相输入端相连接，所述电阻R11一端接地，另一端与所述电阻R10连接，所述电阻R10的另一端与运算放大器U3的输出端连接，所述运算放大器U3的反相输入端连接于所述电阻R10与所述电阻R11之间，所述运算放大器U3的输出端即为第二同相放大电路的输出端，所述电阻R8的一端连接于所述第二同相放大电路的输入端和所述第二探针之间，所述电阻R8的另一端接地。
更进一步的，所述第二同相放大电路的放大倍数为所述电阻R10与所述电阻R11的阻值比。
进一步的，所述第一探针和所述电压跟随器之间连接有采样保持电路，对注入到所述被测电路的激励信号的电压值进行同步采集，进而得到VI测试所需要的动态电压值；
所述第二探针与被测电路另一节点相连，获得所述被测电路的动态响应电流，经过所述响应电流测试电路与采样保持电路相连，进而得到所述VI测试所需要的动态电流值。
(三)有益效果
本实用新型的有益效果是：
1)将连续信号分割成一系列不同幅值的脉冲信号作为VI测试的激励源，将连续的时域测试转化为数字域测试，避免了将连续信号离散化带来的复杂数学运算过程；
2)连续加电测试的采样点不好控制，即便可以对其进行离散化，但却不能保证采样和激励的同步，而脉冲信号的激励源设计，可以有效实现采样和激励的同步，确保具有参考价值的两个点在同一条件下完成测试，使获得的VI测试数据更具有说服力；
3)每个采样点的测试时间可调，测试电压幅值可控，可以针对不同的测试对象设计不同的电压幅值范围和测试时间；
4)小信号、窄脉冲的电压源设计，不易对被测器件造成损坏，保证了VI测试的安全性。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的在线测试系统的激励源电路的示意图；
图2为图1中的第一同相放大电路的放大示意图；
图3为图1中的开关电路的放大示意图；
图4为图1中的电压跟随器的放大示意图；
图5为图1中的第二同相放大电路的放大示意图；
图6为图1中的采样电路地放大示意图。
【附图标记说明】
电阻：R0—R10；
运算放大器：U1—U3；
数据转化装置：AD；
数据转换装置的输出电压：Ui；第一通向放大电路的输出电压：Uo；开关电路的输出电压：Uk；电压跟随器的输出电压：U(V)；响应电流：Ii；采样电压：Us；第二同相放大电路的输出电压：U(A)。
具体实施方式
为了更好地解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。
实施例
VI测试需要给被测电路节点注入激励电压V，并测试得被测电路另一个节点的响应电流I，以形成VI曲线。为此本实用新型设计了一种在线测试系统的激励源，为了进一步具体说明本实用新型，提供一种在线测试系统的激励源的实施例，包括在线测试系统控制下将连续信号转化为离散信号的激励电压注入电路和用于接收响应电流的响应电流测试电路，如图1所示。
激励电压注入电路包括：用于放大所述在线测试系统输入连续信号的第一同相放大电路、用于提高输出电压信号驱动能力的电压跟随器和用于控制所述电压跟随器输出和隔断的开关电路，其中，第一同相放大电路、开关电路和电压跟随器的连接方式为：第一同相放大电路的输入端a1与数据转化装置AD相连接，第一同相放大电路的输出端a2与开关电路的驱动端b1相连接，开关电路的控制端b2与在线测试系统相连接，开关电路的输出端b3与电压跟随器的输入端c1相连接，所述电压跟随器的输出端c2与探针1相连接。
如图2所示，第一同相放大电路包括电阻R0、电阻R1、电阻R2和运算放大器U1，其具体连接方式为：电阻R0的一端与第一同相放大电路的输入端a1相连接，电阻R0的另一端与运算放大器U1的同相输入端连接，电阻R1一端接地，另一端与运算放大器U1的反向输入端相连接，电阻R2一端连接于电阻R1和运算放大器U1的反向输入端之间，另一端位于运算放大器U1的输出端，运算放大器U1的输出端即为第一通向放大电路的输出端a2。第一同相放大电路的放大倍数为电阻R2与电阻R1的阻值比。
如图3所示，开关电路包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、晶体管Q1和晶体管Q2，其具体连接方式为：电阻R3的一端与开关电路的控制端b2相连接，电阻R4的一端连接+12V电源，电阻R4的另一端与电阻R3的另一端及晶体管Q2的基极相连接，晶体管Q2的集电极接地，晶体管Q2的发射集与晶体管Q1的基极及电阻R5的一端相连接，电阻R5另一端与开关电路的驱动端b1相连，电阻R6的一端与开关电路的驱动端b1相连接，电阻R6的另一端与晶体管Q1的集电极相连接，晶体管Q1的发射极即为开关电路的输出端b3。
开关电路由在线测试系统输出的CTR信号控制：当输出CTR信号为高电平时，关电路处于关闭状态；当输出CTR信号为低电平时，所述开关电路处于打开状态。
如图4所示，电压跟随器包括电阻R7和运算放大器U2，其具体连接方式为：运算放大器U2的同相输入端即为电压跟随器的输入端c1，运算放大器U2的反相输入端与运算放大器U2的输出端相连接，运算放大器U2的输出端与电阻R7一端相连接，电阻R7的另一端即为电压跟随器的的输出端c2。
电压跟随器的输出电压为：当开关电路处于关闭状态时，电压跟随器不输出电压；当开关电路处于打开状态时，电压跟随器的输出电压U(V)与第一同相放大电路所输出的电压Uo在数值上相同。
响应电流测试电路包括采样电路和第二同相放大电路，其连接方式为：第二同相放大电路的输入端d1与探针2相连接，第二同相放大电路的输出端d2与采样保持电路相连接，采样电路与第二同相放大电路的输入端d1相连接，采样电路输入端e1连接于第二同相放大电路的输入端d1与第二探针之间，采样电路输出端e2接地。
如图5和图6所示，第二同相放大电路包括电阻R9、电阻R10、电阻R11和运算放大器U3，采样电路包括电阻R8。响应电流测试电路的具体连接方式为：电阻R9一端与第二同相放大电路的输入端d1连接，电阻R9另一端与运算放大器U3的同相输入端相连接，电阻R11一端接地，另一端与电阻R10连接，电阻R10的另一端与运算放大器U3的输出端连接，运算放大器U3的反相输入端连接于电阻R10与电阻R11之间，运算放大器U3的输出端即为第二同相放大电路的输出端d2，电阻R8的一端连接于第二同相放大电路的输入端d1和探针2之间，电阻R8的另一端接地。第二同相放大电路的放大倍数为电阻R10与电阻R11的阻值比。
探针1和电压跟随器之间连接有采样保持电路，对注入到被测电路的激励信号的电压值进行同步采集，进而得到VI测试所需要的动态电压值；第二探针与被测电路另一节点相连，获得被测电路的动态响应电流，经过所述响应电流测试电路与采样保持电路相连，进而得到VI测试所需要的动态响应电流值。
为了清楚说明本实用新型实施例的运作状态，下面从两个方面开始说明：
1)激励电压注入电路
在线测试系统发送目标电压数字量，通过数据转换装置DA转化为模拟量，数据转换装置输出电压Ui送入激励电压注入电路的输入端口即第一同相放大电路的输入端a1，电阻R0、电阻R1、电阻R2及运算放大器U1构成同相放大电路，放大倍数AU1为：AU1＝R2/R1，
则：Uo＝(R2/R1).Ui。
电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6及晶体管Q1和晶体管Q2构成图腾柱结构的开关电路，由在线测试系统送出的CTR信号进行控制，控制关系为：
CTR为高电平时：Uk为高阻状态；
CTR为低电平时：Uk＝Uo。
电阻R7及运算放大器U2构成电压跟随器，以提高输出电压信号U(V)的驱动能力，U(V)的值为：U(V)＝Uk
则：
CTR为高电平时：U(V)为高阻状态；
CTR为低电平时：U(V)＝(R2/R1).Ui。
U(V)信号通过探针1注入到被测电路某节点的一端，形成激励信号；同时，采样保持电路在在线测试系统控制下，对注入到被测电路的激励信号U(V)的电压值进行同步采集。
激励电压注入电路的主要原理为：在线测试系统通过控制数据转换装置DA，输出目标电压值，通过第一同相放大电路放大到VI测试所需要的幅值范围；在线测试系统通过控制信号CTR来控制开关电路，进而控制电压跟随器的输出与隔离，从而实现激励信号的离散及调宽；同时通过同步控制采样保持电路，对注入到被测电路的激励信号U(V)的电压值进行同步采集，进而得到VI测试所需要的动态电压值U(V)。
2)响应电流测试电路
由激励电压注入电路注入被测电路某一节点的激励信号U(V)，在被测电路中形成响应电流Ii，通过接入被测电路另一节点的探针2输出到响应电流测试电路，响应电流Ii经过电阻R8采样，形成采样电压Us为：Us＝R8/Ii。
电阻R9、R10、R11及运算放大器U3构成同相放大电路，放大倍数AU1为：AU2＝R10/R11，
则：U(A)＝(R8.R10.Ii)/R11。
采样保持电路在测试系统控制下，对响应电流测试电路输出的电压值U(A)进行同步采集。响应电流测试电路输出电压值U(A)与被测电路的响应电流值Ii成线性对应关系，经测试系统处理，可以得出VI曲线的被测电路另一个节点的响应电流值I。
需要理解的是，以上对本实用新型的具体实施例进行的描述只是为了说明本实用新型的技术路线和特点，其目的在于让本领域内的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，但本实用新型并不限于上述特定实施方式。凡是在本实用新型权利要求的范围内做出的各种变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
一种在线测试系统的激励源专利购买费用说明
Q：办理专利转让的流程及所需资料
A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。
1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2：按规定缴纳著录项目变更手续费。
3：同时提交相关证明文件原件。
4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q：专利转让变更，多久能出结果
A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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