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1、密密 级级 学学 号号070270毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）文）D/AD/A 芯片测试系统的设计芯片测试系统的设计院院（系系、部部）：机械工程学院机械工程学院姓姓 名：名： 易成龙易成龙 班班 级：级：测测 专专 业：业：测控技术与仪器测控技术与仪器 指指导导教教师师：林顺英林顺英 教教师师职职称称：讲师讲师 2011 年 06 月 15 日北京摘 要随着计算机技术和微电子技术的迅速发展，D/A芯片测试系统的应用越来越广泛。测试过程应用于D/A芯片的制造过程，其主要目的都是为D/A芯片质量与可靠性提供一种度量。本文介绍了D/A芯片测试的重要地位，分析了芯片测试系统的发展和现状，提出了
2、相应的设计方案。系统选择美国NI公司的数据采集卡（NI-DAQ）PCI-6221对待测参数进行采集，应用LabVIEW编程语言对该测试系统的控制部分以及结果比对部分进行了设计，最终实现了一个闭环的测试系统的设计并给出测试结果。与传统的测试方法相比，设计更开放与灵活，便于修改，成功的实现了数字端口的控制，模拟量的采集以及结果的比对与显示。关键词：关键词：数模转化，虚拟仪器，LabVIEW，数据采集 AbstractWith the rapid development of the computer technology and microelectronics technology, D/A c
3、hip-testing systems are used more widely. The testing process are used in D/A chip process, Main purpose is to provide a measure for D/A chip quality and reliability. The article introduces the important role of the D/A microchip testing and analyzes the chip test system development and situation. I
4、t also puts forward the corresponding design scheme. The system uses data acquisition card to collect the measuring parameters and choose America NI companys data collection card (DAQ)M series NI-models :PCI6221for acquisition signal equipment, applies the LabVIEW programming software for the test s
5、ystem software parts, the control parts and the result.The LabVIEW realizes the design of closed loop testing system and gives out the results.Compared with the traditional test methods, it is more open and flexible, easy to modify. It makes the design of digital control ports, analog capture and co
6、mpare and display the results succeed.Key words: Analog-to-digital conversion，virtual instrument，LabVIEWElectromagnetic interference，Data acquisition目 录第一章 前沿11.1 课题背景及研究意义11.1.1 现代工业生产的热点研究11.1.2 测试系统设计技术的产生21.2 研究意义21.3 D/A 芯片测试方法发展现状31.4 课题研究内容和研究方法3第二章 总体方案设计52.1 D/A 数模转换的设计52.1.1 D/A 转换的原理52.1.
7、2 D/A 转换电路的构成52.1.3 DAC 的主要参数技术指标62.4 选用的D/A 芯片测试技术的设计72.5 数据采集系统的介绍92.5.1 数据采集卡的功能92.5.2 数据采集卡的软件配置102.5.3 数据采集系统的基本构成102.5.4 信号调理132.5.5 数据采集过程14第三章 D/A 芯片测试及数据采集调试163.1 静态参数测试部分163.1.1 静态参数测试功能163.1.2 静态参数输出控制部分的设计163.1.3 静态参数数据采集部分的设计213.1.4 静态数据采集的系统调试253.2 动态参数测试部分263.2.1 动态参数测试功能263.2.2 动态数据输
8、出控制部分和动态数据采集部分设计263.2.3 相关法原理403.2.4 动态数据采集的系统调试453.2.5 电磁干扰的原理463.3 测试系统调用界面47第四章 经济技术分析48第五章 总结与展望49.5.1 总结495.2 展望49参 考 文 献50致 谢51申 明 52第一章 前 言1.1 课题背景及研究意义 1.1.1 现代工业生产的热点研究在科学技术日益发展的今天，现代工业企业要取得成功的关键因素之一就是产品合格的质量；在军事领域里面，要求武器装备要有更高的可靠性，保障性和可维修性。另一方面，由于现代工业及科技的迅速发展，自动化程度也越来越高，设备的结构变得越来越复杂，不仅仅同一设
9、备的不同部分之间相互关联，紧密耦合，而且不同设备之间也存在着紧密联系，在运行过程中形成了一个不可分割的整体。因此，如果设备某一部分发生了故障，就可能引起一系列连锁反应，导致整个设备不能正常运行，轻者造成停机，停产，重则产生严重的甚至灾难性的人员伤亡。最典型的由于设备运行出现的故障而引起的灾难有：1986 年 4 月，前苏联切尔诺贝利核电站放射性泄漏事故，损失达到 30 亿美元，核污染波及周边各国。2003 年 2 月载有 7 名宇航员的美国哥伦比亚号航天飞机，在结束了为期 16 天的太空任务之后，返回地球时，在着陆前发生意外故障，航天飞机全部解体坠毁，不仅造成巨大的经济损失，而且使人类探索太空的航天遭到重大影响。 因此，如何检测系统并且让它正常的运行已成为一个十分重要的问题。故障检测技术在现代工业生产和国防建设中起到了极为重要的作用，并且已经成为科学界的热点研究之一。它是一门在近 40 年终发展起来的，为了更好地适应各种工程而形成的多学科交叉的综合学科，其研究的领域涉及到多门学科的理论，如数理统计、模糊集理论、可靠性理论、信息处理、模式识别、人工智能等学科的理论。当系统发生故障时，系统中的一部分会表现出与物理量的正常状态不同的特性，这种差异性包含有丰富的故障信息，根据故障的特征描述，利用它来进行故障的检测分离及辨识就是故障诊断的任务和目的
