PCB在焊接完成后,需求对其元器件进行测验,传统的办法是将其焊离PCB板后测验,但该办法不只 费事、功率低,而且简略损害电路板而极不有用;另一办法便是人工结合机器进行测验,但这需求测验人员有必定的经历,也给测验带来了必定的不承认性,使得测 试成果的精准度无法到达现代电路板的牢靠性要求。所以,本文研讨了一种可行的、简略有用及高精度的电容在线测验电路。别的,跟着EDA技能的快速发 展,FPGA以其高集成度、高牢靠性及灵活性等特色正在快速成为数字体系开发渠道,在多种范畴都有十分宽广的使用远景。本规划结合上述两特色,规划了一种 依据向FPGA内植入Nios II嵌入式软核作为操控器的电容在线测验电路。
测验原理
在线测验的基本思想是使用电气阻隔技能,将被测%&&&&&%在电气上和与其相连的元件阻隔,从而逐个检测PCB板上的每一个元件。阻隔办法如图1所示。设待测元件为Zx,周围与之相连的元件阻抗等效为Z1、Z2,并将其另一端与测验电路同地。由于运 放正向输入端接地,依据“虚地”准则,Z2两头等电位,都为地,即Z2被阻隔;别的Vi为抱负电压源时,内阻为零,Z1可视为电压源的输出负载,不影响 Zx上电压降,即Z1也被阻隔。可见,只需承认输入,测得输出成果,就可计算出被测元件的巨细。
信号源电路
电容测验需求在测验电路输入端加沟通信号,而且要求频率可调。本文选用DDS专用芯片AD9850进行沟通信号源的规划。AD9850内部有40位操控字,其间32位用于频率操控,5位用于相位操控,1位用于电源休眠操控,2位用于挑选工作方法。这40位操控字能够经过并行或串行方法接入到操控器FPGA,本文选用串行装载操控字,以节省I/O口,图3为操控字的串行加载时序图。
串行输入方法,在W_CLK上升沿把数据位D7的一位数据串行输入,当输入40位后,用一个FQ_UD脉冲即可更新输出频率和相位。图4为DDS硬件电路图。
其间,D0~D7为八位数据输入端口,给内部寄存器装入40位操控数据,本文选用串行输入,所以只 用到D7位与FPGA相连;CLKIN为外部参阅时钟输入,本规划选用100M外部时钟输入;W_CLK为字输入信号,上升沿有用;FQ_UD为频率更新 操控信号,时钟上升沿承认输入数据有用;VINP和VINN分别为内部比较器的正负输入端;IOUT为内部DAC输出端;IOUTB为“互补”DAC输出 端;AVDD和DVDD选用+5V供电。IOUT输出信号经过滤波器后作为测验电路的鼓励信号。
经过上述实测值与规范值的比较能够看出本文规划的由FPGA操控的%&&&&&%在线测验体系具有多量程主动挑选,测验精度高,使用方便等特色,测验规模到达0.01μF~3μF.经理论剖析和实验证明,该规划具有很强的有用性和牢靠性。