一種鎖相環(huán)電路嵌入式測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于嵌入式測試技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種鎖相環(huán)電路嵌入式測試方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)對傳統(tǒng)鎖相環(huán)測試是通過外部測量儀器在鎖相環(huán)電路外部加載激勵信 號，并根據(jù)相關(guān)響應(yīng)而進(jìn)行故障診斷。傳統(tǒng)測試方法需要專用測試設(shè)備，占用測試資源。本 發(fā)明旨在針對傳統(tǒng)鎖相環(huán)電路故障檢測方法存在的缺點(diǎn)和不足，對鎖相環(huán)電路進(jìn)行嵌入式 測試性設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)一套基于故障字典法的鎖相環(huán)電路嵌入式故障診斷系統(tǒng)，開發(fā)鎖相環(huán)嵌 入式測試電路，針對化L電路性能參數(shù)，如輸出頻率、鎖定時(shí)間、時(shí)鐘抖動等，實(shí)現(xiàn)鎖相環(huán)的 內(nèi)建自測試和故障診斷、提高鎖相環(huán)的故障檢測率和故障隔離率，并能夠有效縮短測試時(shí) 間、降低測試難度和測試成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明針對傳統(tǒng)鎖相環(huán)電路故障檢測方法存在的缺點(diǎn)和不足，提供一種鎖相環(huán)電 路嵌入式測試方法，實(shí)現(xiàn)鎖相環(huán)的內(nèi)建自測試和故障診斷、提高鎖相環(huán)的故障檢測率和故 障隔離率，并能夠有效縮短測試時(shí)間、降低測試難度和測試成本。
[0004] 本發(fā)明通過W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0005] 一種鎖相環(huán)電路嵌入式測試方法，包括W下步驟：
[0006] 步驟一、對鎖相環(huán)電路進(jìn)行可測試性設(shè)計(jì)，首先確定故障集合，并根據(jù)故障集合來 模擬故障現(xiàn)象進(jìn)而進(jìn)行故障驗(yàn)證，對鎖相環(huán)電路分析并結(jié)合故障集合中的故障特征，獲得 鎖相環(huán)個部分的可測點(diǎn)；
[0007] 步驟二、對步驟一得到的可測點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證評估；用基于多信號模型的測試性分析 方法對典型鎖相環(huán)電路進(jìn)行可測性分析，由測試性分析結(jié)果可得，對鎖相環(huán)電路分穩(wěn)壓電 路、鑒相器、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器、分頻器五部分的分塊測試，得到系統(tǒng)的故障檢測率及 故障隔罔率；
[000引步驟=、對鎖相環(huán)系統(tǒng)各組成模塊進(jìn)行硬件可測點(diǎn)設(shè)計(jì)；通過電路內(nèi)部增加測試 點(diǎn)及測試電路，實(shí)現(xiàn)化L電路的各個子電路，包括穩(wěn)壓電源電路、鑒相器、環(huán)路濾波器、壓控 振蕩器（VCO)、反饋分頻電路分別實(shí)現(xiàn)嵌入式測試，檢測故障并隔離；
[0009] 步驟四、測試鎖相環(huán)的輸出頻率，判斷鎖相環(huán)電路是否存在故障，若存在故障，貝U 控制模擬開關(guān)打開鎖相環(huán)環(huán)路，施加激勵對鎖相環(huán)的各個功能部件做進(jìn)一步的測試，查詢 故障字典，顯示故障內(nèi)容；若不存在故障，結(jié)束測試。
[0010] 進(jìn)一步地，所述的故障集合包括供電電源異常、鑒相器損壞、濾波器中的電阻電容 元件的開路、短路和參數(shù)故障、壓控振蕩器（VCO)外圍控制電路電阻電容元件的開路、短路 和參數(shù)故障W及VCO本身的工作異常、分頻器的損壞。
[0011] 本發(fā)明的有益效果：
[0012] 本發(fā)明方法，能夠?qū)崿F(xiàn)鎖相環(huán)的內(nèi)建自測試和故障診斷、提高鎖相環(huán)的故障檢測 率和故障隔離率，并能夠有效縮短測試時(shí)間、降低測試難度和測試成本。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本發(fā)明鎖相環(huán)的多信號流模型；
[0014] 圖2是本發(fā)明鎖相環(huán)電路的測試性分析；
[0015] 圖3是本發(fā)明基本的化L頻率合成器；
[0016] 圖4是本發(fā)明無源超前-滯后濾波器；
[0017] 圖5是本發(fā)明穩(wěn)壓電源電路可測點(diǎn)設(shè)計(jì)；
[001引圖6是本發(fā)明鑒相器可測點(diǎn)設(shè)計(jì)；
[0019] 圖7是本發(fā)明環(huán)路濾波器可測點(diǎn)設(shè)計(jì)仿真示意圖；
[0020] 圖8是本發(fā)明分頻器電路可測點(diǎn)設(shè)計(jì)；
[002U 圖9是本發(fā)明74肥4046中VCO的控制特性；
[0022] 圖10是本發(fā)明鎖相環(huán)嵌入式故障診斷單元總體方案。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 步驟一、對鎖相環(huán)電路進(jìn)行可測試性設(shè)計(jì)，首先確定故障集合。
[0024] 鎖相環(huán)電路的常見故障有供電電源異常、鑒相器損壞、濾波器中的電阻電容元件 的開路、短路和參數(shù)故障、壓控振蕩器（VCO)外圍控制電路電阻電容元件的開路、短路和參 數(shù)故障W及VCO本身的工作異常、分頻器的損壞。上述鎖相環(huán)的故障會引起鎖相環(huán)一些性 能上的變化，
[0025] 在進(jìn)行故障驗(yàn)證的時(shí)候，需要模擬故障現(xiàn)象。為此設(shè)計(jì)鎖相環(huán)電路故障集，對鎖相 環(huán)電路分析并結(jié)合故障集合中的故障特征，獲得鎖相環(huán)個部分的可測點(diǎn)。鎖相環(huán)電路故障 集設(shè)計(jì)如下表所示。
[0026] 鎖相環(huán)電路故障集
[0027]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鎖相環(huán)電路嵌入式測試方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟一、對鎖相環(huán)電路進(jìn)行可測試性設(shè)計(jì)，首先確定故障集合，并根據(jù)故障集合來模擬 故障現(xiàn)象進(jìn)而進(jìn)行故障驗(yàn)證，對鎖相環(huán)電路分析并結(jié)合故障集合中的故障特征，獲得鎖相 環(huán)個部分的可測點(diǎn)； 步驟二、對步驟一得到的可測點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證評估：用基于多信號模型的測試性分析方法 對典型鎖相環(huán)電路進(jìn)行可測性分析，由測試性分析結(jié)果可得，對鎖相環(huán)電路分穩(wěn)壓電路、 鑒相器、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器、分頻器五部分的分塊測試，得到系統(tǒng)的故障檢測率及故 障隔離率； 步驟三、對鎖相環(huán)系統(tǒng)各組成模塊進(jìn)行硬件可測點(diǎn)設(shè)計(jì)：通過電路內(nèi)部增加測試點(diǎn)及 測試電路，實(shí)現(xiàn)PLL電路的各個子電路，包括穩(wěn)壓電源電路、鑒相器、環(huán)路濾波器、壓控振蕩 器（VCO)、反饋分頻電路分別實(shí)現(xiàn)嵌入式測試，檢測故障并隔離； 步驟四、測試鎖相環(huán)的輸出頻率，判斷鎖相環(huán)電路是否存在故障，若存在故障，則控制 模擬開關(guān)打開鎖相環(huán)環(huán)路，施加激勵對鎖相環(huán)的各個功能部件做進(jìn)一步的測試，查詢故障 字典，顯示故障內(nèi)容；若不存在故障，結(jié)束測試。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種鎖相環(huán)電路嵌入式測試方法，其特征在于，進(jìn)一步地，所述 的故障集合包括供電電源異常、鑒相器損壞、濾波器中的電阻電容元件的開路、短路和參數(shù) 故障、壓控振蕩器（VCO)外圍控制電路電阻電容元件的開路、短路和參數(shù)故障以及VCO本身 的工作異常、分頻器的損壞。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的一種鎖相環(huán)電路嵌入式測試方法，其特征在于，進(jìn)一步地， 步驟四采用嵌入式測試單元進(jìn)行測試，該測試單元分為五個部分，分別為被測電路、測試激 勵發(fā)生電路、AD轉(zhuǎn)換模塊、故障診斷顯示模塊和基于FPGA的故障診斷控制模塊；其中，輸 出測試激勵包含數(shù)字和模擬信號，需添加 DA轉(zhuǎn)換模塊，測試響應(yīng)也包含模擬信號和數(shù)字信 號，對模擬信號進(jìn)行處理需要AD轉(zhuǎn)換模塊，控制模塊施加控制信號a、b、c控制數(shù)據(jù)選擇器 和模擬開關(guān)位的選擇，并施加激勵A(yù)、B測試鑒相器，交流正弦激勵C測試環(huán)路濾波器，直流 信號激勵D測試壓控振蕩器和分頻器，并根據(jù)測試響應(yīng)信號分析查故障字典，進(jìn)行故障診 斷結(jié)果的顯示。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種鎖相環(huán)電路嵌入式測試方法，實(shí)現(xiàn)鎖相環(huán)的內(nèi)建自測試和故障診斷、提高鎖相環(huán)的故障檢測率和故障隔離率。步驟一、對鎖相環(huán)電路進(jìn)行可測試性設(shè)計(jì)；步驟二、對步驟一得到的可測點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證評估，得到系統(tǒng)的故障檢測率及故障隔離率；步驟三、對鎖相環(huán)系統(tǒng)各組成模塊進(jìn)行硬件可測點(diǎn)設(shè)計(jì)，檢測故障并隔離；步驟四、測試鎖相環(huán)的輸出頻率，判斷鎖相環(huán)電路是否存在故障，若存在故障，則控制模擬開關(guān)打開鎖相環(huán)環(huán)路，施加激勵對鎖相環(huán)的各個功能部件做進(jìn)一步的測試，查詢故障字典，顯示故障內(nèi)容；若不存在故障，結(jié)束測試。
【IPC分類】G01R31-28, G01R31-02
【公開號】CN104569786
【申請?zhí)枴緾N201410844443
【發(fā)明人】李洋, 徐鵬程, 杜影, 王石記
【申請人】北京航天測控技術(shù)有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月30日