基于NuDAQ卡的電話撥號(hào)芯片測(cè)試系統(tǒng)

基于NuDAQ卡的電話撥號(hào)芯片測(cè)試系統(tǒng) (2003.04.11)

目的
提供一個(gè)測(cè)試系統(tǒng)，對(duì)電話撥號(hào)芯片進(jìn)行電氣、功能測(cè)試


解決方案
用PCI-7248配合外部電路對(duì)撥號(hào)芯片提供測(cè)試用電壓、電流信號(hào)，以及模擬按鍵信號(hào)；用PCI-9112對(duì)芯片的響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行采樣，并加以評(píng)估


詳細(xì)介紹
本測(cè)試系統(tǒng)的目的是在于對(duì)某種電話撥號(hào)芯片進(jìn)行引腳電信號(hào)檢測(cè)、雙音多頻撥號(hào)信號(hào)性能檢測(cè)，作為芯片出廠檢測(cè)用。目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)此類產(chǎn)品，而進(jìn)口產(chǎn)品存在成本高、測(cè)試速度慢等缺點(diǎn)。

1. 測(cè)試系統(tǒng)簡(jiǎn)介
測(cè)試系統(tǒng)主要分為兩個(gè)功能：芯片管腳完整性檢測(cè)和雙音多頻信號(hào)檢測(cè)。
我們知道，集成塊的管腳要么表現(xiàn)為阻性，要么是容性，或者是三極管。通過(guò)加給管腳加適當(dāng)?shù)碾娦盘?hào)(電壓/電流)，測(cè)量該管腳對(duì)電信號(hào)的反應(yīng)就可以知道管腳是否損壞。
該撥號(hào)芯片是采用1.2um CMOS工藝制作的集成電路，可向程控交換機(jī)發(fā)出雙音多頻或脈沖撥號(hào)信號(hào)。雙音多頻信號(hào)是指在音頻狀態(tài)按數(shù)字鍵時(shí)，該數(shù)字鍵對(duì)應(yīng)的行和列分別發(fā)出兩組不同頻率的正弦信號(hào)，這兩組信號(hào)(行組和列組)疊加后組成雙音多頻信號(hào)在音頻端輸出。

2. 管腳完整性檢測(cè)
采用自搭外電路，構(gòu)成電壓源和電流源，對(duì)于不同的管腳利用PCI-7248產(chǎn)DO信號(hào)，控制電子開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同的管腳分別加以不同的源，用PCI-9112采集管腳的響應(yīng)信號(hào)，加以判斷。

3. 雙音多頻信號(hào)的檢測(cè)
利用PCI-7248卡的DO信號(hào)進(jìn)行模擬撥號(hào)，用PCI-9112對(duì)芯片音頻端輸出的信號(hào)進(jìn)行采樣，并加以判斷。
對(duì)雙音多頻的功能判斷主要指標(biāo)有：雙音頻的頻率、輸出電壓(RMS)、預(yù)加重、雙音多頻失真、直流輸出電平等。為快速、方便地得到各項(xiàng)參數(shù)，我們選用快速傅立葉變換(FFT)算法。鑒于行頻、列頻的最高頻率近1.5kHz，而且要計(jì)算諧波失真，我們把采樣頻率定為10kHz，限于雙音多頻的發(fā)送脈沖，只采樣1000點(diǎn)，采用1024點(diǎn)FFT (補(bǔ)零)。為了避免采樣截?cái)嘈?yīng)造成誤差，采用漢明窗進(jìn)行時(shí)域加權(quán)。采樣的原始波形、FFT變換后的波形見(jiàn)下圖。

3.1 頻率測(cè)量
采樣頻率為10kHz，做1024點(diǎn)實(shí)FFT可以得到512根譜線，譜線間距約為20Hz。如果采用傳統(tǒng)的計(jì)算最高點(diǎn)譜線作為信號(hào)頻率的話顯然精度太低。經(jīng)過(guò)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，加窗后的最高譜線與次高譜線的高度關(guān)系與頻率有必然的聯(lián)系。于是用這種方法來(lái)進(jìn)行頻率計(jì)算，誤差在2Hz以內(nèi)。

3.2 輸出電壓(RMS)
由于信號(hào)是疊加在一個(gè)直流電平上的，這個(gè)輸出電壓的計(jì)算要去除直流分量。采用FFT得到的頻域信號(hào)，把行頻峰值內(nèi)能量與列頻峰值內(nèi)能量相加即為總能量，開(kāi)方后即得到輸出電壓(RMS值)。

3.3 預(yù)加重
統(tǒng)計(jì)行頻峰值內(nèi)的能量與列頻峰值內(nèi)的能量，這兩個(gè)能量的比值的對(duì)數(shù)乘以10即為預(yù)加重的值。

3.4 雙音多頻失真
這個(gè)計(jì)算與預(yù)加重很象，只是改為用所有諧波能量除以(行頻能量+列頻能量)。

3.5 直流輸出電平
對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行平均即得到直流電平。

結(jié)論
該系統(tǒng)已正式投入使用，得到用戶的一致好評(píng)，認(rèn)為該系統(tǒng)測(cè)試速度快，操作方便。且該系統(tǒng)稍作改動(dòng)后形成的手機(jī)測(cè)試系統(tǒng)也已投入使用。

----凌華科技供稿