中规模集成电路功能测试仪的设计

集成电路的测试技术随着集成电路开发应用的飞速发展而发展。集成电路测试仪也从最初测试小规模集成电路发展到测试中规模、大规模和超大规模集成电路。集成电路测试仪按测试门类可分为：数字集成电路测试仪、存储器测试仪、模拟与混合信号电路测试仪、在线测试系统和验证系统等。目前市场上的测试仪产品功能较单一，价格非常昂贵，给电路的测试、维护带来不便。因此，研究开发简单快捷、具有一定智能化的集成电路测试仪有很高的实用价值[1-2]。

在高等学校的电子实验教学中，经常要用到如模数转换器(ADC）、数模转换器(DAC)、555集成定时电路、3524开关电源控制器等中规模集成电路。由于学生通常是初次接触使用芯片，经常会由于操作不当造成电路芯片的损伤或损坏，而表面上却无法作出正确的判断。在这种情况下，非常需要有适当的集成电路的测试仪，用于测试、判断芯片的好坏。而市面上又没有合适的测试仪可供选购。因此，本文设计制作了可用于一些特定的中规模电路的测试仪。根据具体的需要选取了ADC0809、DAC0832、LM555、WC3524等几种芯片作为测试对象，并设计了相应的专门测试仪。

测试仪的结构示意框图如图1所示。该测试仪器的控制器采用了Atmel 公司的八位单片机89C55，用于完成界面管理和自动检测控制功能[3]。其中采用了Maxim公司的MAX197高精度的A/D转换器来完成模拟信号的测试[4]。下面分别介绍各类器件的测试原理和方法。

1 测试原理和测试电路

测试一个器件的功能或特性参数，通常采取该器件的典型应用电路，把功能体现出来，把参数值直接或间接地反映出来。

1.1 模数转换器ADC0809的测试

模数转换器ADC0809的测试电路图如图2所示。根据测试电路，ADC0809的8个通道输入同样的模拟量，该模拟量同样也输送给MAX197。控制器选择ADC0809的1个模拟通道，并发出启动转换信号，使ADC0809开始转换，然后控制MAX197也开始转换。等待转换结束，分别读取两者的转换结果，并进行数值比较，根据误差限确定器件功能是否正常。改变通道继续测试，直到8个通道测试完毕，显示其结果。

1.2 DAC0832的测试

D/A转换器DAC0832是8位二进制数模转换器，8个数字量输入端分别为DI7~DI0，其中DI7为MSB,DI0为LSB。它的模拟量输出端为电流输出IOUT1和IOUT2，当输入的数字量最大时，IOUT1端输出的电流最大；当输入的数字量为零时，输出电流最小。IOUT2端的电流输出情况正好相反。这两个端子可以和外部的运算放大器相接实现电流/电压的变换。此芯片内部还有1个反馈电阻，可以作为外部运算放大器的反馈电阻，DAC0832测试原理图如图3所示。芯片内有两级输入寄存器，使之具备双缓冲、单缓冲和直通3种输入方式，以适于各种电路的需要，例如要求多路D/A异步输入、同步转换等。

作者：陈国强 吴国华 刘敬猛   来源：中国电子设计网