本專利涉及光電探測器的測試技術,是一種便攜式紅外焦平面探測器功能測試裝置,利用FPGA芯片替代大型脈沖驅動儀器設計探測器,芯片上電后自動配置產生所需的多路驅動脈沖,從而實現了測試裝置的微型化,可在工藝間生產線直接對焦平面探測器進行質量檢測和功能測試。
背景技術:
紅外焦平面探測器在成品封裝過程中,需要進行管殼內的引線鍵壓、濾光片對中、光闌對中和平行縫焊等多個工藝流程。為了監(jiān)測每個工藝流程是否對焦平面探測器造成了損壞或盲元增加,需要在中間若干個關鍵工序檢測點對探測器進行功能測試。功能測試不同于最終的性能測試,關注于探測器的基本功能狀況而不是具體的性能參數指標。傳統的測試方法中,功能測試與性能測試采用相同的測試設備進行,操作復雜,工藝間和測試間的多次轉移有可能帶來的探測器的損壞和污染。將紅外焦平面探測器的功能測試和性能測試區(qū)分進行,可以簡化功能測試的操作流程,提高生產效率。
FPGA(Field-Programmable Gate Array),即現場可編程門陣列,是專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定制電路,設計者可根據需求編輯連接FPGA內部的邏輯塊完成系統功能,使之具有時序性強、靈活性高、運算速度快等優(yōu)點。利用FPGA設計探測器所需的多路驅動脈沖,可以在焦平面探測器的功能測試中替代大型脈沖驅動儀器,減少大量互連線,簡化測試流程,提升焦平面探測器的生產效率。FPGA信號與輸出引腳配置的靈活性,還可以避免探測器管殼設計改動引起的測試系統硬件改動。
技術實現要素:
本專利提出一種便攜式紅外焦平面探測器測試裝置,利用FPGA芯片上電自動配置產生探測器所需的多路驅動脈沖,從而替代大型脈沖發(fā)生設備,實現了探測器測試系統的微型化,可應用于焦平面探測器生產流程中的功能測試環(huán)節(jié)。
本專利的主要特征在于:印制電路板集成探測器脈沖驅動部件,可替代大型脈沖發(fā)生設備及其引入的互連線,減小了測試系統體積;預先設計的邏輯時序在FPGA上點后自動配置產生,可簡化測試的流程和復雜度;通用移動電源供電,為測試系統的便攜式設計提供保障;積分時間實時可調。
本專利的技術方案如下:印制電路板1上的FPGA芯片及其配置電路2自動配置產生預先設計的驅動脈沖時序,經過邏輯電平轉換電路3轉換后驅動待測試焦平面探測器4,焦平面探測器4的輸出信號經SMB轉BNC屏蔽線5到達通用示波器6,測試裝置采用通用移動電源7供電,使所述的便攜式紅外焦平面探測器功能測試裝置具備便攜式特點,可以在生產線上對探測器進行質量檢測和功能測試。
本專利的最大優(yōu)點在于:
1焦平面探測器測試所需要的驅動脈沖時序由FPGA芯片及其配置電路在上電后自動配置產生,省去傳統脈沖驅動儀器的多路互連線,可降低測試準備時間和復雜度,減少連線引發(fā)的測試系統故障;
2使焦平面探測器故障檢測和盲元數目測試可在工藝間現場進行,有效避免工藝間和測試間多次轉移帶來的探測器損壞、污染;
3 FPGA產生的多路脈沖信號和輸出管腳對應由程序設計分配,可避免探測器管殼設計改動引起的測試系統硬件改動;
4測試系統積分時間實時可調。
附圖說明
圖1為便攜式紅外焦平面探測器功能測試裝置的結構框圖。
其中:
1——印制電路板;
2——FPGA芯片及其配置電路;
3——邏輯電平轉換電路;
4——焦平面探測器;
5——SMB轉BNC屏蔽線;
6——通用示波器;
7——通用移動電源。
具體實施方式
以下結合附圖對本專利的實施作進一步的描述。
本實施例是利用Xilinx公司的Spartan-6系列FPGA設計產生探測器的多路驅動脈沖,具體芯片型號為XC6SLX9-TQG144;FPGA配置芯片為一款平臺Flash PROM,型號為XCF04S,配置方式為主動串行配置;一款三態(tài)緩沖器芯片74HCT244完成了驅動脈沖3.3V至5V的邏輯電平轉換;選取通用移動電源作為測試系統的電源模塊;探測器輸出經過SMB轉BNC屏蔽線到達通用示波器,可在生產線上完成焦平面探測器的質量檢測和功能測試。