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    一種電氣參數測試裝置，藉由將一第一比較晶片之正輸入引腳分別連接至一第一電源引腳及一第二電源引腳，所述第二比較晶片之其中一正輸入引腳連接至所述一第三電源引腳，所述第一比較晶片之輸出引腳分別連接至所述第一及第二測試引腳，所述第二比較晶片之其中一輸出引腳連接至所述第三測試引腳，所述第一至第三測試引腳均連接至一單片機，所述單片機接收來自所述第一至第三測試引腳之測試訊號，並對所述測試訊號進行處理，進而對所述第一至第三電源引腳輸入至外設部件互連標準設備之電壓之時序進行測試。
    公开号:TW201321775A
    申请号:TW100142837
    申请日:2011-11-23
    公开日:2013-06-01
    发明作者:ya-jun Pan；Qi-Yan Luo；Peng Chen；song-lin Tong
    申请人:Hon Hai Prec Ind Co Ltd；
    IPC主号:G06F11-00
    专利说明:
    電氣參數測試裝置
    本發明涉及一種電氣參數測試裝置。
    目前，外設部件互連標準（peripheral component interconnect，PCI）插槽通常包含椱數個電源引腳，用以輸出不同之電壓，以分別滿足不同之PCI設備（例如音效卡、網卡等）之供電需求。然而，由於PCI插槽之結構原因，使得大多數習知PCI插槽之椱數個電源引腳並非同時供電。如此，當一些特定之PCI設備插接於PCI插槽上時，可能因為該椱數個電壓輸出時序不同之原因而無法正常工作，且難以查明具體故障處於哪個引腳上。
    鑒於上述內容，有必要提供一種可快速、準確地對輸入至PCI設備之電壓之時序進行測試之電氣參數測試裝置。
    一種電氣參數測試裝置，應用於一外設部件互連標準設備，所述外設部件互連標準設備藉由該電氣參數測試裝置連接至一外設部件互連標準插槽，所述外設部件互連標準插槽包括第一電源引腳、第二電源引腳及第三電源引腳，分別用於輸出不同之電壓至所述外設部件互連標準設備；所述電氣參數測試裝置包括時序測試模組及單片機，該時序測試模組包括第一比較晶片、第二比較晶片、第一測試引腳、第二測試引腳及第三測試引腳，該第一比較晶片及第二比較晶片均包括電源引腳、一組負輸入引腳、一組正輸入引腳及一組輸出引腳，該電源引腳連接至一供電電源，該第一比較晶片之負輸入引腳及該第二比較晶片之其中一負輸入引腳均連接至一參考電壓，該第一比較晶片之正輸入引腳分別連接至第一電源引腳及第二電源引腳，所述第二比較晶片之其中一正輸入引腳連接至所述第三電源引腳，所述第一比較晶片之輸出引腳分別連接至所述第一及第二測試引腳，所述第二比較晶片之其中一輸出引腳連接至所述第三測試引腳，所述第一至第三測試引腳均連接至所述單片機，所述單片機用以接收來自所述第一至第三測試引腳之測試訊號，並對所述測試訊號進行處理，進而獲得所述第一至第三電源引腳輸入至所述外設部件互連標準設備之電壓之時序。
    上述電氣參數測試裝置藉由設置該時序測試模組，從而可實現方便、快捷地對該第一至第三電源引腳輸入至所述外設部件互連標準設備之電壓之時序進行測試。若是外設部件互連標準設備因供電時序問題而無法正常工作，則可方便地查明故障原因。
    請參閱圖1，本發明較佳實施方式提供一種電氣參數測試裝置100，應用於一外設部件互連標準（peripheral component interconnect，PCI）設備200。該PCI設備200藉由該電氣參數測試裝置100連接至一主機板（圖未示）上之PCI插槽300。所述PCI插槽300包括第一電源引腳P5V、第二電源引腳P3V3及第三電源引腳P12V，用以分別為該PCI設備200提供一5V、3.3V及12V之電壓。該電氣參數測試裝置100用以對該第一至第三電源引腳輸入至所述PCI設備200之電壓之時序進行測試。
    請一併參閱圖2，所述電氣參數測試裝置100包括時序測試模組11、單片機12及顯示幕13。該時序測試模組11包括第一比較晶片U1、第二比較晶片U2、第一測試引腳P5V-PG、第二測試引腳P3V3-PG及第三測試引腳P12V-PG。該第一比較晶片U1之型號可為LM393，包括電源引腳VCC、一組負輸入引腳IN1--IN2-、一組正輸入引腳IN1+-IN2+及一組輸出引腳OUT1-OUT2。其中，該電源引腳VCC連接至一供電電源VDD，用以為該第一比較晶片U1提供電能。該負輸入引腳IN1--IN2-均連接至一參考電壓Vref。該正輸入引腳IN1+藉由電阻R1接地，並藉由電阻R2連接至第一電源引腳P5V。同樣，該正輸入引腳IN2+藉由電阻R3接地，並藉由電阻R4連接至第二電源引腳P3V3。該輸出引腳OUT1藉由串聯之電阻R5-R6連接至第一電源引腳P5V。該輸出引腳OUT2藉由串聯之電阻R7-R8連接至第二電源引腳P3V3。該第一測試引腳P5V-PG連接至該串聯之電阻R5-R6之間。該第二測試引腳P3V3-PG連接至串聯之電阻R7-R8之間。
    該第二比較晶片U2之電路結構與第一比較晶片U1類似，其區別在於：該第二比較晶片U2之負輸入引腳IN2-、正輸入引腳IN2+及輸出引腳OUT2均接地。該正輸入引腳IN1+之一端藉由電阻R9接地，並藉由電阻R10連接至第三電源輸出引腳P12V。該輸出引腳OUT1藉由串聯之電阻R11-R12連接至第三電源引腳P12V。該第三測試引腳P12V-PG連接至該串聯之電阻R11-R12之間。
    該單片機12包括參考電壓輸出引腳AREF及一組資料登錄端PD0-PD2。其中，該參考電壓輸出引腳AREF連接至一穩壓器U3之陰極（cathode）及參考端（REF），該穩壓器U3之陽極（anode）接地。該穩壓器U3之參考端（REF）還連接至所述時序測試模組11，用以輸出一穩定之電壓，即所述參考電壓Vref至所述時序測試模組11。該組資料登錄端PD0-PD2分別連接至所述第一至第三測試引腳P5V-PG、P3V3-PG及P12V-PG，用以接收來自該第一至第三測試引腳P5V-PG、P3V3-PG及P12V-PG之測試訊號，並對該等測試訊號進行處理後，以獲得該三個電壓輸入至所述PCI設備200之時序。
    該顯示幕13連接至該單片機12，用以於所述單片機12之控制下，顯示該三個電壓輸入至PCI設備200之時序。
    該參考電壓輸出引腳AREF還藉由一上拉電阻R13連接至該供電電源VDD，使得所述參考電壓輸出引腳AREF輸出之訊號始終嵌位於高電平，進而增強參考電壓輸出引腳AREF輸出電壓之穩定性。
    可理解，該穩壓器U3之陽極及參考端之間還連接有一組並聯之電容C1、C2，用以對該穩壓器U3之電壓進行濾波處理。
    下面詳細介紹該電氣參數測試裝置100之工作原理。
    首先，根據該第一比較晶片U1及第二比較晶片U2之工作特性，該正輸入引腳IN1+、負輸入引腳IN1-及輸出引腳OUT1構成一比較器，該正輸入引腳IN2+、負輸入引腳IN2-及輸出引腳OUT2構成另一比較器。當相應之正輸入引腳IN1+（或IN2+）之電壓大於相應之負輸入引腳IN1-（或IN2-）之電壓時，所述輸出引腳OUT1（或OUT2）將輸出相應之高電平；反則輸出低電平。如此，當有相應之電壓藉由正輸入引腳IN1+（或IN2+）輸入至所述第一比較晶片U1或第二比較晶片U2時，其相應之輸出引腳OUT1（或OUT2）之電壓將相應發生改變。如此，該單片機12藉由收集該輸出引腳OUT1（或OUT2）輸出之電壓，並對該輸出之電壓進行處理，便可判斷該三個電壓輸入至所述PCI設備200之時序。例如，當所述單片機12於某一時段內，先後接收到來自第一比較晶片U1之輸出引腳OUT1之電壓訊號、第一比較晶片U1之輸出引腳OUT2之電壓訊號及第二比較晶片U2之輸出引腳OUT1之電壓訊號時，該單片機12可判斷並獲得該三個電壓輸入至所述PCI設備200之時序為5V→3.3V→12V。
    請一併參閱圖3，於本發明之其他實施例中，該電氣參數測試裝置100還可包括一功率測試模組14。該功率測試模組14包括第一測試電路141、第二測試電路142及第三測試電路143。該第一測試電路141用以對該第一電源引腳P5V輸入至PCI設備200之電壓、電流及輸入功率進行測試。具體地，該第一測試電路141包括採樣電阻1411、差分放大電路1412及分壓電路1413。所述採樣電阻1411之第一端連接至所述第一電源引腳P5V。所述採樣電阻1411之第二端連接至所述分壓電路1413及PCI設備200。所述差分放大電路1412連接於所述採樣電阻1411之第一及第二端之間。所述單片機12連接至所述分壓電路1413、所述差分放大電路1412及所述顯示幕13。
    該第一測試電路141之工作原理為：採樣電阻1411對所述PCI插槽300中第一電源引腳P5V輸出之第一電流進行採集，並將所述第一電流轉換成一第一電壓，進而將所述第一電壓提供至所述分壓電路1413。所述分壓電路1413對所述第一電壓進行分壓後輸出一第二電壓至所述單片機12。所述差分放大電路1412將所述採樣電阻1411之採集到之第一電流進行差分放大為一第二電流，並將所述第二電流輸出至所述單片機12。所述單片機12接收到所述第二電壓及第二電流，將所述第二電壓及第二電流進行轉換為所述第一電源引腳P5V輸出至所述PCI設備200之電壓及電流，並將所述電壓及電流轉換成數位訊號，同時計算獲得其輸出至所述PCI設備200之功率（即所述電壓值及電流值之乘積）。最後，所述單片機12控制所述顯示幕13顯示輸入至所述PCI設備200之電壓值、電流值及輸入功率。
    可理解，所述差分放大電路1412用於將來自所述第一電源引腳P5V之第一電流放大為所述第二電流之目的在於防止所述第一電流過小而使所述單片機12無法識別。所述分壓電路1413用於對第一電壓進行分壓為所述第二電壓之目的在於確保輸出至所述單片機12之所述第二電壓於所述單片機12之工作電壓範圍內。
    該第二及第三測試電路142-143分別用以對該第二及第三電源引腳P3V3及P12V之輸入至PCI設備200之電壓、電流及輸入功率進行測試，二者之電路結構及工作原理均與第一測試電路141相同，於此不再贅述。
    顯然，上述電氣參數測試裝置100藉由分別設置該時序測試模組11及功率測試模組14，進而可方便、快捷地對該第一至第三電源引腳輸入至PCI設備200之電壓、電流、功率及時序等電氣參數進行測試。若是PCI設備200因供電時序問題而無法正常工作，則可方便地查明故障原因。
    綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，舉凡熟悉本案技藝之人士，於爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
    100．．．電氣參數測試裝置
    200．．．PCI設備
    300．．．PCI插槽
    P5V．．．第一電源引腳
    P3V3．．．第二電源引腳
    P12V．．．第三電源引腳
    11．．．時序測試模組
    12．．．單片機
    13．．．顯示幕
    U1．．．第一比較晶片
    U2．．．第二比較晶片
    P5V-PG．．．第一測試引腳
    P3V3-PG．．．第二測試引腳
    P12V-PG．．．第三測試引腳
    VCC．．．電源引腳
    IN1--IN2-．．．負輸入引腳
    IN1+-IN2+．．．正輸入引腳
    OUT1-OUT2．．．輸出引腳
    VDD．．．供電電源
    Vref．．．參考電壓
    R1-R13．．．電阻
    AREF．．．參考電壓輸出引腳
    PD0-PD2．．．資料登錄端
    U3．．．穩壓器
    C1、C2．．．電容
    14．．．功率測試模組
    141．．．第一測試電路
    142．．．第二測試電路
    143．．．第三測試電路
    1411．．．採樣電阻
    1412．．．差分放大電路
    1413．．．分壓電路
    圖1為本發明較佳實施方式之電氣參數測試裝置之功能框圖。
    圖2為圖1所示電氣參數測試裝置中第一測試模組之電路圖。
    圖3為圖1所示電氣參數測試裝置中第二測試模組之功能框圖。
    P5V．．．第一電源引腳
    P3V3．．．第二電源引腳
    P12V．．．第三電源引腳
    U1．．．第一比較晶片
    U2．．．第二比較晶片
    P5V-PG．．．第一測試引腳
    P3V3-PG．．．第二測試引腳
    P12V-PG．．．第三測試引腳
    VCC．．．電源引腳
    IN1--IN2-．．．負輸入引腳
    IN1+-IN2+．．．正輸入引腳
    OUT1-OUT2．．．輸出引腳
    VDD．．．供電電源
    Vref．．．參考電壓
    R1-R13．．．電阻
    AREF．．．參考電壓輸出引腳
    PD0-PD2．．．資料登錄端
    C1、C2．．．電容
    U3．．．穩壓器
    12．．．單片機
    13．．．顯示幕
    权利要求:
    Claims (10)
    [1] 一種電氣參數測試裝置，應用於一外設部件互連標準設備，所述外設部件互連標準設備藉由該電氣參數測試裝置連接至一外設部件互連標準插槽，所述外設部件互連標準插槽包括第一電源引腳、第二電源引腳及第三電源引腳，分別用於輸出不同之電壓至所述外設部件互連標準設備；其改良在於：所述電氣參數測試裝置包括時序測試模組及單片機，該時序測試模組包括第一比較晶片、第二比較晶片、第一測試引腳、第二測試引腳及第三測試引腳，該第一比較晶片及第二比較晶片均包括電源引腳、一組負輸入引腳、一組正輸入引腳及一組輸出引腳，該電源引腳連接至一供電電源，該第一比較晶片之負輸入引腳及該第二比較晶片之其中一負輸入引腳均連接至一參考電壓，該第一比較晶片之正輸入引腳分別連接至第一電源引腳及第二電源引腳，所述第二比較晶片之其中一正輸入引腳連接至所述第三電源引腳，所述第一比較晶片之輸出引腳分別連接至所述第一及第二測試引腳，所述第二比較晶片之其中一輸出引腳連接至所述第三測試引腳，所述第一至第三測試引腳均連接至所述單片機，所述單片機用以接收來自所述第一至第三測試引腳之測試訊號，並對所述測試訊號進行處理，進而獲得所述第一至第三電源引腳輸入至所述外設部件互連標準設備之電壓之時序。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之電氣參數測試裝置，其中所述電氣參數測試裝置還包括顯示幕，所述顯示幕與單片機相連，用以於所述單片機之控制下，顯示所述第一至第三電源引腳輸入至所述外設部件互連標準設備之電壓之時序。
    [3] 如申請專利範圍第1項所述之電氣參數測試裝置，其中所述單片機包括參考電壓輸出引腳，該參考電壓輸出引腳連接至一穩壓器之陰極及參考端，該穩壓器之陽極接地，該穩壓器之參考端連接至所述時序測試模組，用於輸出所述參考電壓至所述時序測試模組。
    [4] 如申請專利範圍第3項所述之電氣參數測試裝置，其中所述參考電壓輸出引腳藉由一上拉電阻連接至該供電電源。
    [5] 如申請專利範圍第3項所述之電氣參數測試裝置，其中所述穩壓器之陰極及參考端之間還連接有一組並聯之電容。
    [6] 如申請專利範圍第1項所述之電氣參數測試裝置，其中所述單片機包括一組資料登錄端，該組資料登錄端分別連接至所述第一至第三測試引腳，用以接收來自該第一至第三測試引腳之測試訊號。
    [7] 如申請專利範圍第1項所述之電氣參數測試裝置，其中所述電氣參數測試裝置包括功率測試模組，該功率測試模組包括第一測試電路、第二測試電路及第三測試電路，用以分別對該第一至第三電源引腳輸入至所述外設部件互連標準設備之電壓、電流及輸入功率進行測試。
    [8] 如申請專利範圍第7項所述之電氣參數測試裝置，其中所述第一測試電路包括採樣電阻、差分放大電路及分壓電路，所述採樣電阻之第一端連接至所述第一電源引腳，所述採樣電阻之第二端連接至所述分壓電路及外設部件互連標準設備，所述差分放大電路連接於所述採樣電阻之第一及第二端之間，所述單片機連接至所述分壓電路、所述差分放大電路及所述顯示幕。
    [9] 如申請專利範圍第7項所述之電氣參數測試裝置，其中所述第二測試電路包括採樣電阻、差分放大電路及分壓電路，所述採樣電阻之第一端連接至所述第二電源引腳，所述採樣電阻之第二端連接至所述分壓電路及外設部件互連標準設備，所述差分放大電路連接於所述採樣電阻之第一及第二端之間，所述單片機連接至所述分壓電路、所述差分放大電路及所述顯示幕。
    [10] 如申請專利範圍第7項所述之電氣參數測試裝置，其中所述第三測試電路包括採樣電阻、差分放大電路及分壓電路，所述採樣電阻之第一端連接至所述第三電源引腳，所述採樣電阻之第二端連接至所述分壓電路及外設部件互連標準設備，所述差分放大電路連接於所述採樣電阻之第一及第二端之間，所述單片機連接至所述分壓電路、所述差分放大電路及所述顯示幕。
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