概要

　　生产一种电子产品，会涉及到多种类型的电子元器件，然而在国内元器件市场中，充斥着各种各样的翻新件、以次充好的水货，由于中小批量生产的采购量不大，购置多种专门检测设备不现实，导致产品质量难以保证。

　　汇能测试仪能以很好的性价比，解决其中的很多问题。本文主要介绍这方面的内容。

　　注意，元器件来料测试都是在离线的情况下进行的。

一、对元器件测试的一些讨论

　　元器件的测试可分三个层次。端口特征测试、功能测试、和性能测试。不同测试层次的测试成本、故障覆盖率不同，或者说，经过不同层次的测试，能可靠使用的把握不同。

　　端口特征测试：端口测试通过检查器件管脚的电特征，发现器件输入、输出电路上的故障。例如，用万用表测试器件的管脚电阻属于端口测试。

　　功能测试：功能测试通过检测器件的输入输出关系，判断器件能否完成规定的电路过程。例如，7400、74LS00、74ACT00的输入输出关系相同，对于功能测试而言，它们是一样的，但它们完成同样功能的“水平”不同，功能测试不能发现其中差别。功能测试属于定性测试。

　　性能测试：性能测试检测器件的电参数是否达标。对于参数测试而言，7400和74LS00是不同的——除了输入输出关系相同外，驱动负载的能力、对前级电路的要求、功耗等等参数都不相同。性能测试能够发现其中差别。性能测试属于定量测试。

　　从测试的角度来看，所谓的“翻新件”、“水货”、“劣质件”，主要表现在器件的电路功能正常，但性能参数不达标。描述一个器件性能的参数有很多，严格的讲，只有所有参数都达标，才保证器件是好的，但对于器件应用厂家，测试全部参数是不可能的。测试哪些参数，通常需要在电路设计要求、测试成本、测试条件之间平衡。

　　当器件在结构上由输入、输出和中间级电路组成的时候，上述分划是清楚的。当器件简单到不再能区分出输入、输出和中间级电路时，这种分划也变得不那么清楚。例如二极管、电阻的端口曲线就是它的功能曲线，如果测试仪的精度够高，主要直流参数也能从曲线上得到。

　　从故障检出能力来看，性能测试的故障检测能力最强。不能通过端口和功能测试的器件，一定不能通过参数测试；一般认为功能测试的检测能力强于端口测试，但是存在通过功能测试不能通过端口测试的情况。

　　从测试仪器功能来看，能做性能测试的，都能够进行功能测试，反过来，由于性能测试需要额外的硬、软件，所以只能做功能测试的仪器，通常都不能进行性能测试。

　　把上面的讨论结合到具体的元器件来料检测工作中，可以归纳出以下几点：

　　a. 对一种元器件，不但要知道能不能测，还要了解具体的测试内容——做了哪个层次的测试？测试了哪些参数？对测试过的器件心中有“数”；

　　b. 有条件做性能参数的，尽量做性能参数测，并且测试尽量多的参数；如果没有条件，退一步做功能和端口测试；如果条件仍然不具备，仅作端口测试。

　　c. 注意统计因器件问题导致的产品故障——器件通过了测试，然而上机不能正常工作——为逐步提高元器件的检测能力提供依据。

二、汇能测试仪和元器件测试

　　1.汇能测试仪能做哪些测试

　　1）性能和功能测试

　　a．逻辑和存储器件的主要直流参数测试

　　b．光耦器件的主要直流参数测试

　　c．运算放大器件的功能测试

　　d．小功率晶体管的输出特征曲线测试（直流参数测试）

　　e．三端器件功能测试（小功率可控硅、IGBT、三端稳压器等）

　　f．电解电容的容量、漏电参数测试

2）端口测试

　　ASA特征曲线测试

3）UDT用户自定义测试

　　支持用户自己开发对数字、数模混合器件的功能测试。

2．使用汇能测试仪的策略

　　如果用户除了汇能测试以外，还有其它的测试仪器，在搞清楚这些仪器所做的测试层次后，可按照下面的原则，和汇能测试仪一起考虑。

　　下面主要针对集成器件。对分离元件一般直接测试即可。

1）优先选用性能测试；

　　a. 如果待测器件属于可做性能测试的类别，并且库中有，使用性能测试即可；

　　b. 如果属于可测类别但是库中没有，只要有它的详细资料，尽量扩入库中测试。

2）同时使用功能和端口测试

　　如果能够对待测器件器件进行功能测试，在做了功能测试之后，对通过测试的器件再做ASA测试。这一点对测试拆机件、翻新件很重要。

3）端口测试

　　ASA特征曲线测试几乎不受任何限制。当器件不属于可做性能和功能测试的类别、或者没有详细的技术资料、或者受制于测试手段等的时候，都可以做ASA特征曲线测试。

4）自定义测试

　　如果有详细资料，但不属于性能和功能测试类别，又对仅仅做端口测试的效果不满意，可以考虑用UDT——用户自定义测试功能，开发对它的功能测试。

　　下面说明各种测试的用法。

三、汇能测试仪能做哪些性能和功能测试

1．数字逻辑器件性能测试

　　主要包括74/54系列、4000/4500系列、26、82系列、俄罗斯、西门子的数字逻辑器件等共计一万多种。对同类但库中没有的型号，可扩入库中测试。

1）测试哪些的直流参数

Voh：输出高电平：

　　将输出驱动到高后，从该输出拉出指定大小的电流时，输出电压应不低于此电压值。

举例：

说明：当拉出2.6毫安电流时（流出器件的电流定义为负），输出高电平不小于2.4伏为合格，实测为3.4伏。测试通过。

Vol：输出低电平：

将输出驱动到低后，向该输出灌入指定大小的电流时，输出电压应不高于此电压值。

举例：

说明：当灌入24毫安电流时，输出低电平不大于0.5伏。实测为0.5伏。测试通过。

Iih：输入高漏流：

在指定输入加指定电压（其它输入加逻辑低），漏入该输入的电流应不大于此电流值。

举例：

说明：当在输入加2.7伏的电压时，漏入电流应不大于20微安。实测小于1微安。

以下不再举例说明。

Iil：输入低漏流：

在指定输入加指定电压（其它输入加高），漏出该输入的电流应不大于此电流值；

Iozh：三态器件输出高阻态高漏流：

将三态器件输出驱动到高阻态，在该输出加指定电压，漏入该输出的电流应不大于此电流值；

Iozl：三态器件输出高阻态低漏流：

对三态器件，将该输出驱动到高阻态，在该输出加指定逻辑低电压，漏出该输出的电流应不大于此电流值；

Ioh：集电极开路输出高漏流：

将集电极输出器件驱动输出高，在该输出加指定电压，漏入该输出的电流应不大于此电流值。

2）如何设置被测试参数

　　器件手册中具体给出各型号器件的参数取值。电路设计中选择器件型号的时候，也是按照这个标准考虑的。但在实际使用中，我们经常发现使用大厂器件产品更可靠。其原因可能是，手册标准是必须达到的最低标准。大厂器件的设计余量留得更大。例如，手册规定，在灌入10毫安电流时输出低电平Vol不大于0.4伏，大厂器件可能达到20~30毫安，小厂器件或水货，或许仅略大于10毫安。

　　汇能测试仪没有在库中输入手册规定的参数值，要求用户在第一次测试前指定。系统会保存下来直至用户再次修改。这意味着用户可以在自己设定的参数余量范围内挑选器件。下面以74LS373的输出管脚为例说明如何设置：

　　这里的设置表示，器件输出高电平Voh时，拉出3毫安电流（流出器件的电流定义为负），电平值应不低于2.4伏；输出低电平Vol时，灌入3毫安电流，电平值不应高于0.8伏。这里的“拉出、灌入电流”、“最低高、最高低电平”均可由用户设置。设置好的参数存放在计算机中，下次再测试74LS373时，自动使用用户的设置值，直至再次修改。

3）测试过程

　　将被测器件放入测试座中，在测试界面上输入器件型号，用鼠标或回车键启动测试。测试仪首先进行功能测试，在功能测试成功的基础上，再进行参数测试，分别报告测试结果。下面是对一个器件参数测试的部分结果显示：

　　如果参数测试超标，出错管脚显示为红色。

4）如何测试库中没有的器件

　　a．如果属于组合或同步时序逻辑器件，逻辑电平在可测试范围内（见下节），通过扩库功能，添加到器件库里后，便可进行同样测试。可以自行扩库或委托我公司；

　　b．没有技术资料或不属于汇能的可测试类别，不能进行功能、参数测试。可采用ASA测试。见第4节。

5）测试仪的测试通道电平和可测试范围

对数字器件按照工作电平分类，有3.3V系列、5V系列、12V系列等等。还有的用于电平转换的器件，输入、输出分属不同的系列。测试5V系列的器件，要求测试仪能够输出、读入5V的脉冲信号；测试3.3V系列的器件，要求测试仪能够输出、读入3.3V的脉冲信号等等，否则不能测试。比如，汇能HN1600DX/B型测试仪，只能处理5V脉冲，就只能测试5V系列器件；汇能HN2600系列测试仪，能够处理12V以内的各种脉冲信号，所以又叫做“全电平”测试仪。

对于电平不能支持的器件，可采用ASA测试。请参见第4节。

2．存储器

目前支持对读写存储器SRAM、DRAM；只读存储器PROM、EPROM、EEPROM的测试。存储器库中包括约3000种型号。对于未包括在器件库中的，需要先添加到器件库中，然后进行测试。

在参数测试中，测试的参数类型、设置方法、测试结果的显示均与逻辑器件的参数测试相同。请参见.1。但有一个例外：当只读存储器中的内容不能保证每个输出脚都有“高”和“低”输出状态时，与缺少状态相关的参数不能测试。由此可知，当只读存储器为空的时候不能进行参数测试；

对存储器的测试方式有：

1）只读存储器：PROM、EPROM：

a. 空检测;

b. 读出内容并存放在计算机中;

c. 读出内容并且和事先存放在计算机中的内容相比较；

d. 将存放在计算机中的内容转换成可供编程器使用的二进制文件。

2）读写存储器：SRAM、DRAM

a. 写入-读出检测；

b. 读出内容并存放在计算机中;（此功能针对电池支持的存储器）

c. 将存放在计算机中的内容写入存储器；（此功能针对电池支持的存储器）

3．光耦

目前器件库中主要包括有4N、CNY、IL、PC、PS、FSH、TLP系列约500种光耦器件。对于未包括在测试器件库中的，根据具体情况不同，有不同的测试办法。

1）能够测试的直流参数

UF：二极管最大正向电压

给二极管注入指定大小的电流时，二极管上的最大电压；

UCES：三极管最大饱和电压

向二极管注入、三极管流入指定大小的电流时，三极管c-e之间的最大电压；

Iceo： 三极管最大漏电流

输入电流为0，在指定电压下，漏入三极管的电流。

CTR：电流传输比

向二极管注入、三极管流入指定大小的电流时，输出、输入电流之比：

CTR=输出电流/输入电流X 100%

2）设置测试参数

汇能的光藕器件库中，输入了手册规定的参数值。与2.1.2中所述同样的原因，为了用户可以在自己设定的设计余量范围挑选器件，也允许用户设置自选的测试参数。参见下图所示的设置参数窗口：

说明如下：

UF：给二极管注入20毫安电流，二极管上的最大电压不大于1.4伏；

UCES：在二极管20毫安，三极管1毫安电流时，三极管的最大饱和电压不大于0.2伏；

Iceo：二极管不加信号，三极管集电极加20伏电压，漏入三极管的电流不大于0.0001毫安；

CTR：给二极管注入5毫安电流，在三极管集-射电压为5伏时，CTR不小于50。

3）测试过程

将被测器件放入测试座中，在测试界面上输入器件型号，用鼠标或回车键启动测试。测试仪按顺序检查各个参数。当一个参数超限时，不再进行下面的测试。

与逻辑器件的参数测试不同，测试光耦时只判断被测参数是否超限，而不报告具体测出的参数值。下图所示是对PC817的测试结果：

　　左下窗口给出测试结论。窗口中会把超限的参数显示出来，不超限的参数不显示。目前的汇能测试仪能够识别的最小电流为3微安，特别提示出来。

　　右边窗口的上面是PC817的转换曲线，下面列出参数测试条件和取值范围，请仔细观察，不再详述。

4）如何测试库中没有的器件

　　a. 有详细技术资料并且符合可测试类别

　　a1. 通过扩库功能，添加到光耦器件库后进行同样测试；

　　a2. 如果管脚分配和库中某个光耦完全一致，可按该型号进行测试。注意，两种光耦的参数可能不一致，在测试前要修改。

　　b. 有详细资料但不符合可测试类别

　　目前的可测试类别只包括所谓“纯光藕”——不包括任何控制电平的光藕器件。对于非纯光藕器件，只要知道管脚功能，可按照下述办法测试：

　　b1. 通过外接控制电平，将光耦设置在工作状态；（视具体情况而定）

　　b2. 在光耦测试主界面上选择“未知型号”，双击进入测试界面后，按照界面提示，用测试钩钩到相应管脚上，按资料要求设置好测试参数即可进行测试。

5）没有资料或控制电路过于复杂

　　进行ASA测试。参见第3节。

4．运算放大器

　　目前的汇能测试仪只能测试“电压型”运放。

　　汇能测试仪能够对运放器件库中的器件, 进行功能好坏的测试。目前器件库中包括常用运放型号2000余种。对于未包括在器件库中的，根据具体情况不同，有不同的测试办法。

1）测试原理

　　输入管脚“虚通”是运放的最基本的工作特征。“虚通”是依靠运放的“开环增益”保证的。只要“虚通”存在，运放就有一定的开环增益，从这个意义上说，只要“虚通”存在，运放的基本功能就是好的，据此，把测试“虚通”的有无定义为测试运放的功能好坏。

　　根据“虚通”的定义，可把运放接成一个“跟随器”，在正输入端注入一个正弦测试信号。只要在测试信号的作用下，输出和正输入端的电位始终保持“一致”，就认为“虚通”存在。

　　为把“一致”量化，定义一个允差，只要输出和正输入端的电位曲线的误差落在允差范围内，就认为两者一致，否则判为不一致。允差的具体值，可以根据经验设定，或者通过测试多个样片确定。

2）测试过程

　　将被测器件放入测试座中，在测试界面上输入器件型号，用鼠标或回车键启动测试。下面是对LM324的测试结果显示：

　　左下窗口给出测试结论“未超差”。右边的测试曲线使用了错位显示方式。再下面是所使用的基本测试参数。

3）如何测试库中没有的器件

　　a. 有详细技术资料并且符合可测试类别

　　a1. 通过扩库功能，添加到运放器件库后进行同样测试；

　　a2. 如果管脚分配和库中某个运放完全一致，可按该型号进行测试。

　　b．不扩库的测试方法

　　在运放测试主界面上选择“未知型号”，双击进入测试界面后，按照界面提示，用测试钩钩到相应管脚上后进行测试。下面是使用测试钩的结果显示。注意其中的连接提示：

四、利用ASA测试功能测试集成器件

　　ASA特征曲线测试在使用上几乎没有什么限制。在无法用别的办法测试的情况下，总是可以选择ASA测试。

　　1．ASA测试的基本原理

　　测试仪产生一个正弦电压信号，加在被测器件管脚上，记录随电压变化的电流，在电压-电流座标系上表示出来，就得到该管脚的ASA（阻抗）曲线。比较好、坏器件相应管脚的曲线形状，如果差异较大，那么一个器件是好的，另一个就是坏的。这就是ASA测试原理。ASA法和用万用表测试器件管脚电阻法相仿，但故障检出率和测试效率要高得多。

　　2．建立测试标准的几个问题

　　测试标准包括标准曲线和允差。ASA测试通过比较曲线形状进行检测，所以首先要确定正确（标准）曲线形状。这通过在好的器件（又称为样片）上学习得到；另外，还要确定每个管脚曲线的“允差”大小——允许测试曲线和标准曲线的误差限度。误差大于“允差”，判为测试未通过。

　　1）只有一个样片时

　　a. 如何得到标准曲线

　　在ASA测试的“学习”功能下，提取样片的管脚曲线，保存在计算机中，作为以后测试的标准曲线。

　　b. 如何设置允差

　　由于不同的管脚有不同的电特征，所以“允差”也有可能不同。在只有一个样片的情况下，只能由使用者根据自己的经验去设置。汇能测试软件允许把所有管脚曲线的允差都设成一样的，也允许分别设置。

　　2）有多个样片时

　　a. 如何得到标准曲线

　　在有多个样片的情况下，可以通过多个样片来获取更好的标准数据。具体做法如下：

　　有多少个样片，就学习多少个样片的曲线。然后再对这些曲线求平均。把平均曲线作为标准曲线。

　　b. 如何设置允差

　　在上节中，为了得到标准曲线，测试了多个样片。由于样片都是好件，可以认为它们的曲线都不超差，但又有一定误差。在每个样片的相应管脚曲线中，找出与标准曲线差别最大的曲线，以该曲线和标准曲线的误差作为设置的“允差”值。样片越多，测试样本越大，这个值也就越合理。

　　在汇能测试系统上，只须指定参加平均的曲线文件，自动求取平均曲线和允差。

　　3）关于同型号、不同厂家生产的器件

　　不同厂家生产的同一种器件，有可能管脚曲线差别很大。这通常是因为器件的内部电路不同。尽管这种情况不太多见（绝大多数情况下，同型号器件的管脚曲线相一致），除非你通过测试观察，确定是一致的，最好把同型号、不同厂家的器件处理成不同的器件。

　　4）关于测试参数设置

　　标准曲线的质量与测试参数设置相关。例如，用万用表测电阻要选择档位。用200K档测1K电阻的效果，效果没有用2K好。ASA测试也有类似问题。

　　ASA使用正弦电压信号进行测试。可设置的参数有：幅度、频率和输出电阻。其中幅度一般根据器件工作电压一次选定；考虑到集成电路基本都是直流器件，频率可按ASA测试的常用值，48或390赫兹；最佳输出电阻在学习曲线时，打开“自动选择高灵敏度曲线”选项，由系统自动选择。

　　5）单端口和多端口曲线

　　a. 单端口曲线

　　器件各个管脚和“地”之间的特征曲线。一个器件有多少个管脚，就测出多少条曲线。

　　b. 多端口曲线

　　器件各个管脚之间的曲线。如果器件有N个管脚，测出[(N X N)-N]/2条不同的曲线。

　　多端口测试的曲线多，检测能力强，但测试时间长；单端口则相反。汇能测试仪允许选择单端口或多端口测试。

　　3．在汇能测试仪上建立测试标准的操作

　　1）有多个样片时

　　详细过程可参见“《汇能》在电子产品生产检测中的应用”。

　　2）有一个样片时

　　仅取该样品的曲线作为测试标准。

　　4．测试集成器件

　　先用鼠标在工具栏中单击 ，选择比较功能；然后在文件列表窗口单击存放标准曲线的文件名；

　　放好被测器件，鼠标单击 ，测试仪开始测试。如果所有曲线的误差均小于相应允差，弹出测试通过提示窗口如下：

　　如果有至少一根曲线超差，弹出：

　　单击[查看NG管脚]，弹出列出所有超差曲线的窗口。具体不再详述。可参见“《汇能》在电子产品生产检测中的应用”。

五、测试分立元件

　　分立元件大致可分为双端器件和三端器件两类。两端器件主要有：电阻、电容、电感、二极管等；三端元件主要有：闸流管、晶体管、继电器、三端稳压器等等。

　　在汇能测试系统的ASA测试功能中，实现对分离元件的功能测试。对有的器件，还能对主要参数进行测试。汇能测试仪面向弱电应用，信号最大电压28伏，最大电流150毫安，所以仅适用于电子元件测试。

1．双端元件直接测试

　　在ASA测试主界面，单击 弹出直接测试窗口如下：

　　各种分立元件的功能曲线直接测试，都在本界面上完成。本文仅对测试结果进行一些说明。具体使用方法，请参见汇能测试仪使用说明书。

　　1）测试电阻

　　测试特点：万用表大约在1伏左右的电压下测试电阻值。汇能测试仪能够测试电阻在某个电压区间（不大于28伏）的阻值。

　　电阻的功能曲线：电阻的电压、电流关系为I = V／R。在电压－电流坐标上，这是一个过零点的直线方程。直线的斜率为被测电阻值的倒数。不同斜率的曲线，对应不同阻值的电阻。下图所示为汇能测试仪测出的1K和1.5K电阻的曲线：

　　测试电阻值：当测试对象选择R时，可以测试电阻的阻值。测试1K电阻的示例如下：

　　在测试结果中，1.00KΩ表示被测电阻的阻值，括号中1KΩ为测试信号的输出电阻。电阻测试的范围约为10Ω~10MΩ。

　　2）测试电容

　　测试特点：万用表只能在大约1伏左右测出电容的容量。汇能测试仪能够在指定的电压下（不大于28伏），测出电容的功能曲线，容量以及漏电阻。

　　电容的功能曲线：在正弦电压激励下，电容的电压、电流关系为：

　　这是一个椭圆方程，所以在电压-电流坐标上，电容曲线是一个椭圆。不同容量的电容，椭圆的长、短轴的长度不同。下图所示为汇能测出的好电容的曲线示例：

　　　　　　　　　　　　　　　　　2.2μF电容 　　　　　　　　　　　　22μF电容

　　　　　　　　　　　　　当电容漏电时，曲线会发生倾斜。参见下图：

　　　　　　　　　　　　　测试电容：当测试对象选择C时，可以测试电容的容量。测试2.2微法电容示例如下：

　　实测容量为2.3微法。电容漏电就是它的漏电阻变小。测出漏电阻大于10兆（汇能测试仪的最大可分辨值），也就是说不漏电。漏电阻经常和测试电压相关，建议测试时，最好选择和实际工作电压相同或略高的测试电压。几微法到几百微法的电容，漏电阻应该在兆欧的量级以上。

　　通常容量100微法以下测试频率选48Hz ,100微法以上选5Hz。

　　电感测试可以测出感抗和串联电阻，与电容测试相类似。不再说明。

　　3）测试二极管

　　测试特点：能够看到完整的二极管功能曲线，从而能够观察到拐点的位置、导通的好坏、反向漏电以及击穿点附近的情况。

　　二极管的功能曲线：二极管的电压电流关系由下式决定

i=Is(ev/0.026-1)

　　这是一个在电压－电流坐标上的指数方程。当v沿正向增加时，电流按指数规律迅速上升；当v向负向增加时，i基本等于负的反向饱和电流Is，为一常数。下面给出一个好的硅管和一个好的锗管的功能曲线。

　　这就是所谓的结特征曲线。没有结特征曲线的二极管，丧失了二极管的基本功能；如果二极管导通性能不好，右边部分的曲线就会上升的慢，也就是曲线向右方倾斜；如果二极管漏电，左边部分的曲线就会向下倾斜。倾斜程度和漏电大小相关。

　　当电压向负向持续增加至某点时，曲线会突然出现向下的拐点，这个点就是反向击穿电压。下图中的二极管在负9伏时反向击穿：

　　如果要测试稳压管，选择的测试信号幅度一定要大于稳压值。

　　2．三端元件直接测试

　　三端元件的工作特点是，在一个触发信号作用下转换工作（截止、导通）状态。测试窗口中的[设置触发脉冲]项，就是用来定义这个触发信号的。

　　测试特点：能够测试出在指定电压范围内（不大于28V）的工作曲线，从而观察到三端器件的最小触发脉冲；导通饱和电压；截止和导通状态是否满足要求等等

　　1）测试闸流管（可控硅）

　　闸流管的工作曲线：下图给出两种坐标下汇能测试仪测试出来的闸流管的工作曲线。

　　　　　　　　　电压-电流坐标　　　　　　　　　　　　　　 时间-电压坐标

　　a. 左上图中的横线是否水平反映了截止阻抗是否足够大、竖线是否足够垂直反映了导通阻抗是否足够小、竖线与纵轴的间距就是导通电压的大小。将鼠标光标放在曲线上可读出光标处的电压、电流值。

　　步加或步减脉冲高度，可以得到触发该元件的最小脉冲高度。

　　b. 从右上图看出，当触发脉冲未出现时，可控硅处于截止状态，近似于开路，所以测试信号保持完整正弦；当触发脉冲一出现，可控硅导通，近似于短路。有一个导通电压。曲线水平部分的高度，就是导通电压的大小。

　　步加或步减脉冲的宽度，可以看到导通点随着移动。当“测试信号”扫过“零点”（即T/2处），可控硅又迅速“截止”，测试信号重新恢复原样。此时在脉冲幅度设置栏里显示的电压，大致就是该器件的“开启”电压。

　　c. MOS晶体管、小型继电器、小容量IGBT等都可以采用这种方法测试。

　　2）测试电压调节器7805

　　7805的工作原理：

电压调节器7805的工作原理如左图所示。将G接地，只要是加在输入端VI的最小值大于6.5V，输出Vo将稳定在5V并且基本不受负载波动的影响。

　　将脉冲作为输入电压加到VI端。加在输出Vo上的测试信号模拟对稳压器的干扰。一个好的电压调节器，只要脉冲的阻抗小于扫描信号的阻抗（即脉冲的强度大于扫描信号），在脉冲持续期间，输出应稳定在5V，不受干扰的影响（有电压调节的功能）。

　　7805的工作曲线：下图给出两种坐标下7805的工作曲线。

　　　　　　　　　 电压电流曲线　　　　　　　　　　　　　　　　时间-电压曲线

　　a. 测试电压调节器的好、坏，就是看它能否“稳压”。左上图中的竖线是否足够垂直、右上图中的横线是否足够水平反映了稳压效果的好坏；左图中竖线与纵轴的间距、右图中横线与横轴的间距反映稳压值是否准确。将鼠标光标放在竖线上就能读出光标处的稳压值。

　　b．步进或步减触发脉冲的宽度，在TV坐标上，可以看到开始稳压点随着移动，由此可以得到输出开始稳定的最小输入电压值。

　　c．对于负的电压调节器，如7905，只要使用负的脉冲模式即可。

　　3．分立元件建库测试

　　前面说明了如何直接测试分立元件的好坏。直接测试对测试者有一定的技术要求：

　　a．懂得如何设置测试参数;

　　b．懂得如何从测试的结果或功能曲线上直接判断好坏。

　　通过建库测试，可以使测试工作变得更简单，有更高的测试质量：

　　a．可以由技术人员为每种器件设置好测试参数、测试出好器件的功能曲线，以及根据不同的使用要求，确定出好的功能曲线和测试曲线允许的误差范围，存储在微机中，供测试者直接使用；

　　b．测试软件自动使用同样的设置参数进行测试，并且给出是否超差的明确测试结果。只要测试曲线不超差，就可判为测试通过。

　　c．便于为同种元件建立不同的测试标准，满足个性化的使用要求。

　　1）建立测试标准

　　a. 如何建立库文件

　　同样的元件，用在不同的产品上，甚至用在同一块板的不同位置上，都有可能要求不同。比如，一个1微法的电容，用在电源滤波和信号滤波中，对精度的要求可能差别很大。可以把一块电路板上的所有分立元件都放在一起（放在一个ASA的学习文件中）；用元件代号来区别用在不同部位的元件。

　　按照上述思想建立的示例文件如下：

　　列表窗口列出了“电路板1”中用到的部分分立元件。窗口中：

　　a1. “型号”、“厂商”、“批号”仅是提示信息，与测试无关，这里用作标注信息；

　　a2. 建库形式下测试，要求无论两端、三端器件，管脚数均输入1；

　　a3. 与某个器件有同样测试要求的其它器件代号，可以输入在导航信息里。鼠标单击

　　选中器件后，在工具栏中单击 查阅。例如，选中“T1”，再单击 ，弹出提示窗口如下：

　　表示T11、T12、T13都按T1来测试；

　　　　a4. C2和C3容量相同，但精度（允差）要求不同，故分成两个。

　　　　可以按照这种方法，先在文件中输入所有元件，再按照下面的方法一个一个地测出标准功能曲线；也可以输一个，测一个。

　　　　b. 如何得到标准功能曲线及参数

　　　　我们以“T1”为例，来说明这个过程。注意，“T1”是三端器件，在测试参数的输入中，要有触发脉冲的定义。

　　　　找到一个好的元件作为样片。把样片和测试仪连接好，双击元件代号“T1”，按照界面提示操作，进入ASA的曲线界面后，再单击工具栏中的 ，弹出测试界面如下：

　　该界面和4.1中介绍的“探棒直接测试”界面基本一致，用法也相同。主要差别是在这里选择的测试参数，将全部保留在文件中。在进行比较测试时，将自动使用这些参数。

　　调整测试参数得到理想曲线后，保存测试数据后退回ASA主界面（按照界面要求操作即可）。“T1”的状态变成了“已提取”，表示已经过测试，且保存了参数和曲线数据。

　　其它元件也可类似处理。具体操作见汇能测试仪使用说明

　　c. 如何确定允差

　　还以“电路板1”中的元件“T1”为例。

　　进入ASA测试功能后，所有的学习文件自动都排列在主界面左侧的文件列表窗口。鼠标单击“电路板1”选中，右侧元件列表窗口列出该文件中的所有元件。注意，还没有经过测试提取到标准曲线的元件，状态为“未提取”，不能进行比较测试。

　　在工具栏中单击 选中“比较”功能。剩下的操作和测试标准曲线完全一样。

　　在比较功能中，会同时显示出标准曲线和测试曲线，并且给出两条功能曲线的误差值。见下图：

　　注意，这里选择了[坐标错位显示]，实际测试曲线和标准曲线差异很小，仅0.53%。不退出该窗口，换上下一个待测器元件，单击[开始]启动测试后，又得到该元件的测试结果。

　　如果有足够多的样片，都测试一遍，把其中最大的误差值记录下来，设置为允差值。

　　2）如何测试器件

　　和求允差时完全相同。不再赘述。

　　六、利用UDT测试功能测试集成器件

　　1．什么情况下需要UDT

　　有的器件不属于汇能测试仪的可测试类型，比如数模、模数转换器，但又希望做功能测试，这时就可以考虑在UDT下来测试。

　　使用UDT测试的前提是，必须有被测器件的技术资料。

　　2．什么是UDT

　　UDT（USER DEFINED TEST）又叫做用户自定义测试。在UDT的支持下，把汇能测试仪开放给用户，用户可根据测试需要，定义数字、模拟测试信号，实现对数字、模拟或数模混合器件的功能测试。目前的UDT软件还不能支持参数测试。

　　3．UDT的大致使用方式

　　在UDT的支持下，可在微机屏幕上“画”出输出信号的具体波形并指定给设置为输出的通道，从指定为输入的通道把响应信号读回来，显示在屏幕上。用户通过比较正确响应和实测响应判断故障。正确响应又叫做标准响应，通常是从好器件上学习得到的。

　　由有经验的、了解被测试器件工作原理者定义测试信号、故障导航信息（测试注意事项、通道连接及测试异常时的故障分析等），存放在微机中，由其他人用来进行测试。

　　为了简化测试设计，可以分多次完成对一个器件的测试——每次只检查它的部分功能。比如，对一个数字计数器件，一次测试它的置数功能，另一次测试它的计数功能；对一个模数转换器，一次测试它的电压工作模式，另一次测试它的电流工作模式等等。每一次测试所需要的信息组合，叫做一个子测试。一个器件的所有子测试存放在一个文件中，称为该器件的UDT测试文件。

　　下面，具体说明用UDT测试数模转换器7524。

　　4. 用UDT测试数模转换器7524

　　1）设计测试方案

　　7524是八位数模转换器，有电压/电流两种工作模式。在电压模式下，在OUT1脚上施加一个稳定电压Vr，会在Vref脚上输出电压Vout，并且：

　　Vout=(DB7...DB0)*Vr/256。

　　数字部分时序如下所示。可以看出：在/CS为低时，/WR下降沿将数据打入器件，进行转换。

　　取 Vr=2.5V，共转换11个数据：

　　（00000000，00011001，00110010，01001011，01100100，01111101，10010110，10101111，11001000，11100001，11111111）；

　　与每个数据相应的正确转换电压约为:

（0,0.24,0.49,0.73,0.98,1.22,1.46,1.71,1.95,2.2,2.49）V。

　　一个/WR周期转换一个电压。共需11个周期。

　　规定本测试在汇能测试仪所带的离线测试板上进行，并且测试时器件第一脚必须和测试仪第一通道对齐，由此得出引脚和测试通道的连接关系。如下图所示：

　　测试时在离线测试板上所需连接：

　　a. 用短路块把VDD接5V，把GND接地，给器件加电源；

　　b. 根据电压模式工作要求，OUT2接地；

　　c. 在VDD和GND之间并一个滤波电容。

　　2）第二步：输入设计方案

　　a. 进入UDT后，选择“新建测试文件”；

　　b. 在子测试列表窗口单击右键，选择新建子测试，各项输入为：

　　子测试名称： Test7524_VoltMode

　　子测试描述：（启动测试前弹出。又叫测前导航信息，可如下输入）

　　①本测试在离线测试器上完成。注意对齐第一脚安放。

　　②VDD接5V；GND、OUT2接地；VDD和GND之间并一个滤波电容。

　　测试失败信息：（测试失败后弹出。又叫测后导航信息，可如下输入）

　　① 由于存在系统偏差，若测试波形与预期波形有一定程度的平移，可判通过

　　② 检查硬件连接、器件是否夹好、管脚是否干净后重测；

　　c. 以上输入了该子测试的文本信息。完成后退出设置菜单，切换到测试及波形编辑窗口，输入测试信号。

　　总共为12个通道输入了信号。要仔细输入对器件的激励信号波形，不能出错。否则器件可能无法正常工作；不用考虑器件输出波形的对错，给出就行。

　　3）第三步：学习标准输出

　　用一个确定无故障的器件，按设计规定做好硬件连接，执行子测试，忽略错误提示，执行“输出波形替换”，实测输出成为器件的标准输出，得到如下结果：

　　列1：信号序号。输入、出信号共有12个；

　　列2：用户指定的信号名；

　　列3：信号分配到的通道号；

　　波形显示区最上方是时标。一个单位为一拍；

　　波形显示区中，显示所有信号波形。器件的输入、输出信号用不同颜色加以区别。

　　鼠标位置为第7个转换数据，位于第21拍，显示电压为1.47V（理论值1.46V）。

　　4）第四步：保存子测试、保存测试文件

　　文件名可任意定义。比如“Test7524”。当然，还可以在该文件中，再定义子测试，检查7524的其它功能。比如，电流工作模式等。

　　5）测试器件过程

　　a. 打开7524的测试文件；

　　b. 选中子测试Test7524_VoltMode；

　　c. 按照屏幕上提示的子测试说明做好硬件连接；

　　d. 执行子测试。

　　参见下面的测试结果显示。（详细显示模式）

　　a. 状态I表示测试仪输出施加到器件输入的信号；

　　b. 对数字信号（信号3到12），测试仪在按要求输出时（每个信号第一行所表示），还将实际输出读回（第三行）。如果两者不一致，说明该信号没有正确施加。

　　c. 模拟信号（信号2）显示两条。第一条是标准，第二条是实测。如果标准和实测比较超差，提示“测试失败”。可结合失败波形和相关导航信息，进一步分析判断，或确定器件有故障。

　　5．关于其它几类器件的测试

　　模数转换器、模拟电压比较器、模拟开关、以及晶体管阵列等几类器件，比较常见，很有测试价值，为此，我们定义了对0820（模数转换）、LM339（比较器）、4051（模拟开关）和2003（晶体管阵列）的测试，由于篇幅有限，不再具体介绍。

　　为这些器件定义的测试可以作为模版，稍加修改，就能用来测试同类但不同型号的器件。如果读者对如何用UDT测试以上四种器件感兴趣，请与作者联系。