【導讀】隨著(zhù)集成電路的逐漸開(kāi)發(fā)，集成電路測試儀從最開(kāi)始的小規模集成電路逐漸發(fā)展到中規模、大規模甚至超大規模集成電路。集成電路測試儀分為三大類(lèi)別：模擬與混合信號電路測試儀、數字集成電路測試儀、驗證系統、在線(xiàn)測試系統、存儲器測試儀等。目前，智能、簡(jiǎn)單快捷、低成本的集成電路測試儀是市場(chǎng)上的熱門(mén)。
在高等學(xué)校的電子實(shí)驗教學(xué)中，經(jīng)常要用到如模數轉換器(ADC)、數模轉換器(DAC)、555集成定時(shí)電路、3524開(kāi)關(guān)電源控制器等中規模集成電路。由于學(xué)生通常是初次接觸使用芯片，經(jīng)常會(huì )由于操作不當造成電路芯片的損傷或損壞，而表面上卻無(wú)法作出正確的判斷。在這種情況下，非常需要有適當的集成電路的測試儀，用于測試、判斷芯片的好壞。而市面上又沒(méi)有合適的測試儀可供選購。因此，本文設計制作了可用于一些特定的中規模電路的測試儀。根據具體的需要選取了ADC0809、DAC0832、LM555、WC3524等幾種芯片作為測試對象，并設計了相應的專(zhuān)門(mén)測試儀。
測試儀結構
測試儀的結構示意框圖如圖1所示。該測試儀器的控制器采用了Atmel公司的八位單片機89C55，用于完成界面管理和自動(dòng)檢測控制功能。其中采用了Maxim公司的MAX197高精度的A/D轉換器來(lái)完成模擬信號的測試。下面分別介紹各類(lèi)器件的測試原理和方法。
圖1：測試儀結構框圖
一、測試原理和測試電路
測試一個(gè)器件的功能或特性參數，通常采取該器件的典型應用電路，把功能體現出來(lái)，把參數值直接或間接地反映出來(lái)。
1、LM555定時(shí)電路的測試
集成定時(shí)電路LM555的應用非常廣，其測試電路如圖2所示。這是一個(gè)典型的定時(shí)電路接法，用于測試內部的2個(gè)比較器和RS觸發(fā)器是否正常，同時(shí)可以測試控制電壓是否正常。
圖2：LM555的測試電路
2、模數轉換器ADC0809的測試
模數轉換器ADC0809的測試電路圖如圖3所示。根據測試電路，ADC0809的8個(gè)通道輸入同樣的模擬量，該模擬量同樣也輸送給MAX197?？刂破鬟x擇ADC0809的1個(gè)模擬通道，并發(fā)出啟動(dòng)轉換信號，使ADC0809開(kāi)始轉換，然后控制MAX197也開(kāi)始轉換。等待轉換結束，分別讀取兩者的轉換結果，并進(jìn)行數值比較，根據誤差限確定器件功能是否正常。改變通道繼續測試，直到8個(gè)通道測試完畢，顯示其結果。
圖3：ADC0809測試電路
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3、SG3524的測試
SG3524內部方框圖如圖4所示。輸入直流電源UIN從15腳進(jìn)入后分2路：一路作為放大器、比較器、振蕩器以及邏輯電路和控制電路的電源；另一路作為基準電壓源，產(chǎn)生＋5 V基準電壓輸出到16引腳，作為外部電壓基準。在振蕩器部分的引腳7和引腳6上外接定時(shí)電容CT和定時(shí)電阻RT，得到所需的振蕩頻率。SG3524測試原理圖如圖5所示，連接成一個(gè)典型的降壓型開(kāi)關(guān)電源電路，利用誤差放大器構成電壓負反饋。通過(guò)改變取樣比例系數就可以改變輸出電壓，單片機通過(guò)測取引腳3上的脈沖頻率，通過(guò)MAX197測取輸出端的電壓，即可判斷SG3524芯片的好壞。測試中暫時(shí)沒(méi)有考慮過(guò)流保護功能的測試。
圖4：SG3524內部方框圖
圖5：SG3524測試原理圖
4、DAC0832的測試
D/A轉換器DAC0832是8位二進(jìn)制數模轉換器，8個(gè)數字量輸入端分別為DI7~DI0，其中DI7為MSB,DI0為L(cháng)SB。它的模擬量輸出端為電流輸出IOUT1和IOUT2，當輸入的數字量最大時(shí)，IOUT1端輸出的電流最大；當輸入的數字量為零時(shí)，輸出電流最小。IOUT2端的電流輸出情況正好相反。這兩個(gè)端子可以和外部的運算放大器相接實(shí)現電流/電壓的變換。此芯片內部還有1個(gè)反饋電阻，可以作為外部運算放大器的反饋電阻，DAC0832 測試原理圖如圖6所示。芯片內有兩級輸入寄存器，使之具備雙緩沖、單緩沖和直通3種輸入方式，以適于各種電路的需要，例如要求多路D/A異步輸入、同步轉換等。
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圖6：DAC0832測試原理圖
二、操作和軟件結構
測試儀的基本工作流程是：接通電源后，電源指示燈亮，表明電源工作正常，顯示器顯示等待測試信息，表明可以開(kāi)始測試操作。由按鍵1選擇所要測試的芯片，顯示光標停留的芯片型號表示是當前待測芯片。每按1次選擇鍵，光標指向下一個(gè)型號，不斷地按鍵可以循環(huán)選擇。當光標移到所要測試的芯片時(shí)，按下確定鍵2，接下來(lái)由單片機控制，開(kāi)始自動(dòng)測試該芯片，此時(shí)對應該芯片的指示燈亮;然后由外部電路或單片機給待測芯片一定的模擬或數字輸入量，經(jīng)過(guò)每個(gè)芯片的測試電路后，通過(guò)MAX197進(jìn)行處理（或直接送到單片機），與單片機中預存的標準值進(jìn)行比較。如果測試值在標準值附近的一定范圍內，則芯片正常，測試指示燈常亮，液晶顯示器顯示OK；否則，芯片出錯，測試指示燈閃爍，液晶顯示器顯示BAD。此芯片測試完畢，按下復位鍵3，即回到初始狀態(tài)，可以進(jìn)行下一輪測試。軟件流程圖如圖7所示。
圖7：軟件流程圖
結語(yǔ)：經(jīng)過(guò)測試證明，該方案設計準確率達到90%以上，測試結果非常理想。
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