一种功放加载老化测试系统的设计与实现

论文摘要

随着电子技术的发展，一个好的电子设备不但要求有较高的性能指标，而且还要具备较高的稳定性和可靠性。作为无线通信设备中的重要组成部分，功放，即射频功率放大器同样需要进行可靠性测试，而采用高温循环冲击老化是对功放可靠性测试和筛选的重要方法。本文针对现有功放老化方式兼容性差及不能完全还原功放真实工作状态的问题，设计并实现了一种新型的可加载多频段信号的功放老化系统。本功放老化系统可以对不同型号的功放提供频率范围在400MHz~2500MHz的单音信号和功放运行所需的电源电压，并可以对功放的老化温度、老化电流、输出功率等数据进行采集，在对这些数据进行分析处理后，老化系统可以对功放的老化状态进行控制和调整，并将结果送显。本功放老化系统分为：计算机监控软件、BSP软件（板级支持包）、老化控制板、CPLD逻辑程序四部分，其中老化控制板提供了整个老化系统的硬件电路支撑平台，计算机监控软件、BSP软件和CPLD逻辑程序三部分配合完成对老化系统运行流程的控制。本文在介绍功放加载老化系统整体架构的基础上，详细描述了老化控制板硬件单板和CPLD逻辑程序这两个由作者负责开发部分的具体设计和实现，并对CPLD逻辑程序进行了仿真验证及测试，结果证明代码功能满足设计要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 功放老化的意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 本文的研究内容
• 1.5 本论文的结构
• 第二章 电子设备老化
• 2.1 产品的早期失效
• 2.1.1 浴盆曲线
• 2.1.2 失效的原因
• 2.1.3 Weibull 分布
• 2.2 电子产品高温老化原理
• 2.3 老化的相关因素
• 2.3.1 适合老化的产品
• 2.3.2 老化的时间
• 2.3.3 老化过程的加速
• 2.3.4 应力加速原理
• 第三章 功放加载老化系统需求及设计方案
• 3.1 功放老化需求
• 3.2 老化系统功能需求
• 3.2.1 功能要求
• 3.2.2 性能要求
• 3.3 系统架构设计方案
• 3.4 老化流程设计方案
• 3.5 作者完成的工作
• 第四章 功放加载老化系统硬件设计
• 4.1 核心小系统设计及实现
• 4.1.1 CPU
• 4.1.2 SDRAM
• 4.1.3 Flash
• 4.1.4 核心小系统电路实现
• 4.2 CPLD 设计及实现
• 4.2.1 CPLD 实现功能
• 4.2.2 CPLD 器件选型
• 4.2.3 CPLD 电路实现
• 4.3 数据采集设计及实现
• 4.3.1 AD 转换芯片
• 4.3.2 电流采集设计
• 4.3.3 功率采集设计
• 4.3.4 温度采集设计
• 4.4 频综设计及实现
• 4.4.1 整体设计
• 4.4.2 频综芯片
• 4.4.3 数控衰减器
• 4.4.4 频综部分电路实现
• 4.5 风扇控制设计及实现
• 4.6 通信接口设计及实现
• 4.6.1 网络通信接口
• 232 串行接口'>4.6.2 RS₂32 串行接口
• 4.6.3 I2C 接口
• 4.7 电源设计及实现
• 4.7.1 单板电源结构树
• 4.7.2 各级电源设计及实现
• 4.7.3 电源滤波及接地处理
• 4.7.4 电源部分电路实现
• 4.8 老化控制板整体实现
• 第五章 功放加载老化系统软件设计
• 5.1 老化过程软件控制流程
• 5.2 CPLD 逻辑设计与实现
• 5.2.1 硬件描述语言及开发软件 Quartus II
• 5.2.2 CLPD 逻辑功能及控制流程
• 5.2.3 CPLD 内部寄存器定义
• 5.2.4 CPLD 逻辑部分功能模块实现及仿真结果
• 5.3 BSP 软件实现
• 5.3.1 BSP 软件功能
• 5.3.2 BSP 软件模块
• 第六章 功放加载老化系统测试及效果评估
• 6.1 系统测试及结果
• 6.1.1 测试目的
• 6.1.2 测试内容
• 6.1.3 测试方法及结果
• 6.2 系统性能评估
• 第七章 总结与展望
• 7.1 全文工作总结
• 7.2 进一步工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果
• 附录 A