测试系统的开关构造(06-100)

　　测试系统往往用少量的仪器测量大量信号。这种设计方法制约成本，而且限制测试吞吐量。相反，如果系统具有测试的所有信号和足够的仪器，虽然能较快地提高吞吐量，但通常是成本高而不合算。

　　低成本测试系统的传统办法是在几个信号间开关转换一个数字电压表(DVM)。若只包含两个信号，则连接DVM用一个单刀双掷开关(SPDT)，单刀连接其两个信号之一。若必须开关转换信号的高和低端，则双刀双掷(DPDT)配置是适合的。对于4个信号，可用双刀4掷(DP4T)开关。

　　应用也存在超过2刀以上的情况。例如，4PDT(4刀双掷)开关可支持对两个元件的4线或kelvin连接欧姆测量。一个6PDT开关可提供驱动保护和4线欧姆测量。当然，这类开关术语可以无限地扩展。

　　从类似的刀和掷概念描述多路复用器，表示为n×m，其中n为刀数、m为掷数。某些供应商把单刀8路多路复用器表示为1×8，而另一些供应商称之为8×1。 多路复用器中，所有刀通常都接通在一起。例如，一个2×8多路复用器可用来接通8个差分信号中的一个到一个差分电压表。

　　同样的n×m表示用来描述开关矩阵，但在实际的矩阵中，n行中的任一行可以连接到m列中的任一列。例如，一个2×8矩阵可以同时连接到的任一行或两行到列的任一列。若希望此矩阵可做为差分多路复用器，因包含大量的开关使其性能变坏、成本较高。

　　通常开关矩阵用于接通多输入通道中的多个仪器。图1示出列基矩阵开关仪器、源和DUT(通道1),DMM测量电压。同时，不用的输入都接地。在这种配置中，矩阵行的作用如同总线连接在一起的列组。

　　在行基的配置中，测试仪器和源是配置在不同的行中，列专门配置DUT。可以选择任何的行和列组合。重要的是正确地编程开关以防短路。
有些情况用闭锁矩阵可以避免矩阵增加成本。这些矩阵只允许一行连接到一个特定的列。根据所需的开关灵活性，可以组合少数多路复用器构成稀疏矩阵，它只支持所有可能行一列组合的一个子集。