CN103123373A - 电气参数测试装置 - Google Patents

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罗奇艳
陈鹏
童松林
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Abstract

本发明提供一种电气参数测试装置,通过将一第一比较芯片及一第二比较芯片的电源引脚连接至一供电电源,将该第一比较芯片的正输入引脚分别连接至一第一电源引脚及一第二电源引脚,所述第二比较芯片的其中一正输入引脚连接至所述一第三电源引脚,所述第一比较芯片的输出引脚分别连接至所述第一及第二测试引脚,所述第二比较芯片的其中一输出引脚连接至所述第三测试引脚,所述第一至第三测试引脚均连接至一单片机,所述单片机接收来自所述第一至第三测试引脚的测试信号,并对所述测试信号进行处理,进而实现方便、快捷地对所述第一至第三电源引脚输入至外设部件互连标准设备的电压的时序进行测试。

Description

电气参数测试装置
技术领域
本发明涉及一种电气参数测试装置。
背景技术
目前,外设部件互连标准(peripheral component interconnect,PCI)插槽通常包含多个电源引脚,用以输出不同的电压,以分别满足不同的PCI设备(例如声卡、网卡等)的供电需求。然而,由于PCI插槽的结构原因,使得大多数现有PCI插槽的多个电源引脚并非同时供电。如此,当一些特定的PCI设备插接在PCI插槽上时,可能因为该多个电压输出时序不同的原因而无法正常工作,且难以查明具体故障处于哪个引脚上。
发明内容
鉴于上述内容,有必要提供一种可快速、准确地对输入至PCI设备的电压的时序进行测试的电气参数测试装置。
一种电气参数测试装置,应用于一外设部件互连标准设备,所述外设部件互连标准设备通过该电气参数测试装置连接至一外设部件互连标准插槽,所述外设部件互连标准插槽包括第一电源引脚、第二电源引脚及第三电源引脚,分别用于输出不同的电压至所述外设部件互连标准设备;所述电气参数测试装置包括时序测试模块及单片机,该时序测试模块包括第一比较芯片、第二比较芯片、第一测试引脚、第二测试引脚及第三测试引脚,该第一比较芯片及第二比较芯片均包括电源引脚、一组负输入引脚、一组正输入引脚及一组输出引脚,该电源引脚连接至一供电电源,该第一比较芯片的负输入引脚及该第二比较芯片的其中一负输入引脚均连接至一参考电压,该第一比较芯片的正输入引脚分别连接至第一电源引脚及第二电源引脚,所述第二比较芯片的其中一正输入引脚连接至所述第三电源引脚,所述第一比较芯片的输出引脚分别连接至所述第一及第二测试引脚,所述第二比较芯片的其中一输出引脚连接至所述第三测试引脚,所述第一至第三测试引脚均连接至所述单片机,所述单片机用以接收来自所述第一至第三测试引脚的测试信号,并对所述测试信号进行处理,进而获得所述第一至第三电源引脚输入至所述外设部件互连标准设备的电压的时序。
上述电气参数测试装置通过设置该时序测试模块,从而可实现方便、快捷地对该第一至第三电源引脚输入至所述外设部件互连标准设备的电压的时序进行测试。若是外设部件互连标准设备因供电时序问题而无法正常工作,则可以方便地查明故障原因。
附图说明
图1为本发明较佳实施方式的电气参数测试装置的功能框图。
图2为图1所示电气参数测试装置中第一测试模块的电路图。
图3为图1所示电气参数测试装置中第二测试模块的功能框图。
主要元件符号说明
电气参数测试装置 100
PCI设备 200
PCI插槽 300
第一电源引脚 P5V
第二电源引脚 P3V3
第三电源引脚 P12V
时序测试模块 11
单片机 12
显示屏 13
第一比较芯片 U1
第二比较芯片 U2
第一测试引脚 P5V-PG
第二测试引脚 P3V3-PG
第三测试引脚 P12V-PG
电源引脚 VCC
负输入引脚 IN1--IN2-
正输入引脚 IN1+-IN2+
输出引脚 OUT1-OUT2
供电电源 VDD
参考电压 Vref
电阻 R1-R11
参考电压输出引脚 AREF
数据输入端 PD0-PD2
稳压器 U3
功率测试模块 14
第一测试电路 141
第二测试电路 142
第三测试电路 143
采样电阻 1411
差分放大电路 1412
分压电路 1413
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1,本发明较佳实施方式提供一种电气参数测试装置100,应用于一外设部件互连标准(peripheral component interconnect,PCI)设备200。该PCI设备200通过该电气参数测试装置100连接至一主板(图未示)上的PCI插槽300。所述PCI插槽300包括第一电源引脚P5V、第二电源引脚P3V3及第三电源引脚P12V,用以分别为该PCI设备200提供一5V、3.3V及12V的电压。该电气参数测试装置100用以对该第一至第三电源引脚输入至所述PCI设备200的电压的时序进行测试。
请一并参阅图2,所述电气参数测试装置100包括时序测试模块11、单片机12及显示屏13。该时序测试模块11包括第一比较芯片U1、第二比较芯片U2、第一测试引脚P5V-PG、第二测试引脚P3V3-PG及第三测试引脚P12V-PG。该第一比较芯片U1的型号可以为LM393,包括电源引脚VCC、一组负输入引脚IN1--IN2-、一组正输入引脚IN1+-IN2+及一组输出引脚OUT1-OUT2。其中,该电源引脚VCC连接至一供电电源VDD,用以为该第一比较芯片U1提供电能。该负输入引脚IN1--IN2-均连接至一参考电压Vref。该正输入引脚IN1+通过电阻R1接地,并通过电阻R2连接至第一电源引脚P5V。同样,该正输入引脚IN2+通过电阻R3接地,并通过电阻R4连接至第二电源引脚P3V3。该输出引脚OUT1通过串联的电阻R5-R6连接至第一电源引脚P5V。该输出引脚OUT2通过串联的电阻R7-R8连接至第二电源引脚P3V3。该第一测试引脚P5V-PG连接至该串联的电阻R5-R6之间。该第二测试引脚P3V3-PG连接至串联的电阻R7-R8之间。
该第二比较芯片U2的电路结构与第一比较芯片U1类似,其区别在于:该第二比较芯片U2的负输入引脚IN2-、正输入引脚IN2+及输出引脚OUT2均接地。该正输入引脚IN1+的一端通过电阻R9接地,并通过电阻R10连接至第三电源输出引脚P12V。该输出引脚OUT1通过串联的电阻R11-R12连接至第三电源引脚P12V。该第三测试引脚P12V-PG连接至该串联的电阻R11-R12之间。
该单片机12包括参考电压输出引脚AREF及一组数据输入端PD0-PD2。其中,该参考电压输出引脚AREF连接至一稳压器U3的阴极(cathode)及参考端(REF),该稳压器U3的阳极(anode)接地。该稳压器U3的参考端(REF)还连接至所述时序测试模块11,用以输出一稳定的电压,即所述参考电压Vref至所述时序测试模块11。该组数据输入端PD0-PD2分别连接至所述第一至第三测试引脚P5V-PG、P3V3-PG及P12V-PG,用以接收来自该第一至第三测试引脚P5V-PG、P3V3-PG及P12V-PG的测试信号,并对该等测试信号进行处理后,以获得该三个电压输入至所述PCI设备200的时序。
该显示屏13连接至该单片机12,用以在所述单片机12的控制下,显示该三个电压输入至PCI设备200的时序。
该参考电压输出引脚AREF还通过一上拉电阻R13连接至该供电电源VDD,使得所述参考电压输出引脚AREF输出的信号始终嵌位在高电平,进而增强参考电压输出引脚AREF输出电压的稳定性。
可以理解,该稳压器U3的阳极及参考端之间还连接有一组并联的电容C1、C2,用以对该稳压器U3的电压进行滤波处理。
下面详细介绍该电气参数测试装置100的工作原理。
首先,根据该第一比较芯片U1及第二比较芯片U2的工作特性,该正输入引脚IN1+、负输入引脚IN1-及输出引脚OUT1构成一比较器,该正输入引脚IN2+、负输入引脚IN2-及输出引脚OUT2构成另一比较器。当相应的正输入引脚IN1+ (或IN2+)的电压大于相应的负输入引脚IN1-(或IN2-)的电压时,所述输出引脚OUT1(或OUT2)将输出相应的高电平;反之,则输出低电平。如此,当有相应的电压通过正输入引脚IN1+ (或IN2+)输入至所述第一比较芯片U1或第二比较芯片U2时,其相应的输出引脚OUT1(或OUT2)的电压将相应发生改变。如此,该单片机12通过收集该输出引脚OUT1(或OUT2)输出的电压,并对该输出的电压进行处理,便可判断该三个电压输入至所述PCI设备200的时序。例如,当所述单片机12在某一时段内,先后接收到来自第一比较芯片U1的输出引脚OUT1的电压信号、第一比较芯片U1的输出引脚OUT2的电压信号及第二比较芯片U2的输出引脚OUT1的电压信号时,该单片机12可判断并获得该三个电压输入至所述PCI设备200的时序为5V→3.3V→12V。
请一并参阅图3,在本发明的其他实施例中,该电气参数测试装置100还可包括一功率测试模块14。该功率测试模块14包括第一测试电路141、第二测试电路142及第三测试电路143。该第一测试电路141用以对该第一电源引脚P5V输入至PCI设备200的电压、电流及输入功率进行测试。具体地,该第一测试电路141包括采样电阻1411、差分放大电路1412及分压电路1413。所述采样电阻1411的第一端连接至所述第一电源引脚P5V。所述采样电阻1411的第二端连接至所述分压电路1413及PCI设备200。所述差分放大电路1412连接在所述采样电阻1411的第一及第二端之间。所述单片机12连接至所述分压电路1413、所述差分放大电路1412及所述显示屏13。
该第一测试电路141的工作原理为:采样电阻1411对所述PCI插槽300中第一电源引脚P5V输出的第一电流进行采集,并将所述第一电流转换成一第一电压,进而将所述第一电压提供至所述分压电路1413。所述分压电路1413对所述第一电压进行分压后输出一第二电压至所述单片机12。所述差分放大电路1412将所述采样电阻1411的采集到的第一电流进行差分放大为一第二电流,并将所述第二电流输出至所述单片机12。所述单片机12接收到所述第二电压及第二电流,将所述第二电压及第二电流进行转换为所述第一电源引脚P5V输出至所述PCI设备200的电压及电流,并将所述电压及电流转换成数字信号,同时计算获得其输出至所述PCI设备200的功率(即所述电压值及电流值的乘积)。最后,所述单片机12控制所述显示屏13显示输入至所述PCI设备200的电压值、电流值及输入功率。
可以理解,所述差分放大电路1412用于将来自所述第一电源引脚P5V的第一电流放大为所述第二电流的目的在于防止所述第一电流过小而使所述单片机12无法识别。所述分压电路1413用于对第一电压进行分压为所述第二电压的目的在于确保输出至所述单片机12的所述第二电压在所述单片机12的工作电压范围内。
该第二及第三测试电路142-143分别用以对该第二及第三电源引脚P3V3及P12V的输入至PCI设备200的电压、电流及输入功率进行测试,二者的电路结构及工作原理均与第一测试电路141相同,在此不再赘述。
显然,上述电气参数测试装置100通过分别设置该时序测试模块11及功率测试模块14,从而可方便、快捷地对该第一至第三电源引脚输入至PCI设备200的电压、电流、功率及时序等电气参数进行测试。若是PCI设备200因供电时序问题而无法正常工作,则可以方便地查明故障原因。
另外,本领域技术人员还可在本发明权利要求公开的范围和精神内做其他形式和细节上的各种修改、添加和替换。当然,这些依据本发明精神所做的各种修改、添加和替换等变化,都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种电气参数测试装置,应用于一外设部件互连标准设备,所述外设部件互连标准设备通过该电气参数测试装置连接至一外设部件互连标准插槽,所述外设部件互连标准插槽包括第一电源引脚、第二电源引脚及第三电源引脚,分别用于输出不同的电压至所述外设部件互连标准设备;其特征在于:所述电气参数测试装置包括时序测试模块及单片机,该时序测试模块包括第一比较芯片、第二比较芯片、第一测试引脚、第二测试引脚及第三测试引脚,该第一比较芯片及第二比较芯片均包括电源引脚、一组负输入引脚、一组正输入引脚及一组输出引脚,该电源引脚连接至一供电电源,该第一比较芯片的负输入引脚及该第二比较芯片的其中一负输入引脚均连接至一参考电压,该第一比较芯片的正输入引脚分别连接至第一电源引脚及第二电源引脚,所述第二比较芯片的其中一正输入引脚连接至所述第三电源引脚,所述第一比较芯片的输出引脚分别连接至所述第一及第二测试引脚,所述第二比较芯片的其中一输出引脚连接至所述第三测试引脚,所述第一至第三测试引脚均连接至所述单片机,所述单片机用以接收来自所述第一至第三测试引脚的测试信号,并对所述测试信号进行处理,进而获得所述第一至第三电源引脚输入至所述外设部件互连标准设备的电压的时序。
2.如权利要求1所述的电气参数测试装置,其特征在于:所述电气参数测试装置还包括显示屏,所述显示屏与单片机相连,用以在所述单片机的控制下,显示所述第一至第三电源引脚输入至所述外设部件互连标准设备的电压的时序。
3.如权利要求1所述的电气参数测试装置,其特征在于:所述单片机包括参考电压输出引脚,该参考电压输出引脚连接至一稳压器的阴极及参考端,该稳压器的阳极接地,该稳压器的参考端连接至所述时序测试模块,用于输出所述参考电压至所述时序测试模块。
4.如权利要求3所述的电气参数测试装置,其特征在于:所述参考电压输出引脚通过一上拉电阻连接至该供电电源。
5.如权利要求3所述的电气参数测试装置,其特征在于:所述稳压器的阴极及参考端之间还连接有一组并联的电容。
6.如权利要求1所述的电气参数测试装置,其特征在于:所述单片机包括一组数据输入端,该组数据输入端分别连接至所述第一至第三测试引脚,用以接收来自该第一至第三测试引脚的测试信号。
7.如权利要求1所述的电气参数测试装置,其特征在于:所述电气参数测试装置包括功率测试模块,该功率测试模块包括第一测试电路、第二测试电路及第三测试电路,用以分别对该第一至第三电源引脚输入至所述外设部件互连标准设备的电压、电流及输入功率进行测试。
8.如权利要求7所述的电气参数测试装置,其特征在于:所述第一测试电路包括采样电阻、差分放大电路及分压电路,所述采样电阻的第一端连接至所述第一电源引脚,所述采样电阻的第二端连接至所述分压电路及外设部件互连标准设备,所述差分放大电路连接在所述采样电阻的第一及第二端之间,所述单片机连接至所述分压电路、所述差分放大电路及所述显示屏。
9.如权利要求7所述的电气参数测试装置,其特征在于:所述第二测试电路包括采样电阻、差分放大电路及分压电路,所述采样电阻的第一端连接至所述第二电源引脚,所述采样电阻的第二端连接至所述分压电路及外设部件互连标准设备,所述差分放大电路连接在所述采样电阻的第一及第二端之间,所述单片机连接至所述分压电路、所述差分放大电路及所述显示屏。
10.如权利要求7所述的电气参数测试装置,其特征在于:所述第三测试电路包括采样电阻、差分放大电路及分压电路,所述采样电阻的第一端连接至所述第三电源引脚,所述采样电阻的第二端连接至所述分压电路及外设部件互连标准设备,所述差分放大电路连接在所述采样电阻的第一及第二端之间,所述单片机连接至所述分压电路、所述差分放大电路及所述显示屏。
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