本实用新型涉及信号采集领域，具体涉及一种可更换式模数转换测试板及套件。
背景技术：
现有技术无法独立把模数转换器(ADC)部分当作一个模块更换使用，以至于在同一“基板(母板)”上无法针对不同的采集信号特点(采集精度需求，采集频率需求，通道个数需求等)来匹配最合适的模数转换器(ADC)。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是设计可以兼容多种不同类型的模数转换器的基板，目的在于提供一种可更换式模数转换测试板及套件，PCB基板可更换不同的“模数转换器 (ADC)模块”，匹配不同的测试信号，让客户在同一个环境下测试多种模数转换器(ADC)，让客户通过比对性试验来选择最合适自己项目需求的模数转换器(ADC)，使用简单方便。
本实用新型通过下述技术方案实现：
一种可更换式模数转换测试套件，包括PCB基板，在PCB基板上还安装MCU微控制器芯片，所述PCB基板为凹型结构，PCB基板包括左右两翼和水平板，在PCB基板的左右两翼上依次设置独立的ADC调试电位器A和ADC调试电位器B，在PCB基板的水平板上靠近凹槽的端面的左右两端依次设置数字接口A和数字接口B，数字接口A和数字接口B关于 PCB基板的y轴对称，在PCB基板的水平板上还设置电源单元，电源单元位于数字接口A 和数字接口B之间，在电源单元上还设置各自独立工作的模拟电源、板载基准电源和数字电源，在电源单元上还设置基准处理电路，基准处理电路对输入信号处理后再将信号传输给模拟电源、板载基准电源和数字电源；在PCB基板的水平板左端面上从上到下依次设置电池座、 USB接口和电源开关，在PCB基板的水平板的下端面上还设置LED显示屏，数字接口A、数字接口B、电源单元、ADC调试电位器A、ADC调试电位器B、电池座、USB接口和电源开关均与MCU微控制器芯片连接。
本方案PCB基板采用巧妙的布局，将PCB基板设置为凹型结构，将各种接口，按键部分均边缘化布局，方便后期接插，使得PCB基板与ADC模块接口之间形成凹形对插接口，牢固的把ADC模块固定。由于该PCB基板将数字接口A和数字接口B设置在PCB基板的水平板上靠近凹槽的端面，且数字接口A和数字接口B关于PCB基板的y轴对称，这样可以根据不同类型的模数转换器引脚分布的不同，灵活选择插入数字接口A和数字接口B，从而使得同一PCB基板可更换不同的“模数转换器(ADC)模块”，匹配不同的测试信号；同时在PCB基板左右两翼上还设置独立的ADC调试电位器A和ADC调试电位器B，独立于整个基本核心区域，不做敷铜处理，ADC调试电位器上的电压采集测试电路能够对插入的不同性能的模数转换器(ADC)模块的采集信号特点(采集精度需求，采集频率需求，通道个数需求等)进行测试，并将结果显示在LED显示屏上，让客户在同一个环境下测试多种模数转换器(ADC)，让客户根通过比对性试验来选择最合适自己项目需求的模数转换器(ADC)，该测试板使用简单方便。
本方案实现了为用户提供统一的基础环境，通过更换不同的“模数转换器(ADC)模块”采集同一个信号量，分析每个模块的表现情况，经过综合比对后选择最合适的模数转换器 (ADC)。
优选的，在PCB基板的水平板右端面上还设置DB9串口、SWD下载接口和EEPROM 存储器，SWD下载接口和EEPROM存储器均设置在PCB基板的水平板右端面上，DB9串口、 SWD下载接口和EEPROM存储器均与MCU微控制器芯片连接。
优选的，模拟电源和板载基准电源也关于y轴对称。
优选的，ADC调试电位器A和ADC调试电位器B不做敷铜处理。
优选的，MCU微控制器芯片所有管脚都平行引出，环绕四周，不做敷铜处理。
优选的，模拟电源和数字电源之间通过OR电阻或者磁珠隔离，模拟电源的接地端AGND 和数字电源的接地端DGND采用单点共地模式。
优选的，所述电源单元包括2P3T开关U5、开关SWB1、低压差线性稳压模块U1、低压差线性稳压模块U2、直插插针P1、USB_B1接口和二极管BT，2P3T开关U5的端口1同时连接2P3T开关U5的端口3、0欧电阻F1一端和极性电容C1的正极，极性电容C1的负极还同时连接模拟电源接地端AGND-3.3和下拉0欧电阻F2，在极性电容C1的两端还并联电容C2，0欧电阻F1的另一端同时连接0欧电阻F5一端，0欧电阻F7一端和低压差线性稳压模块U2的2端口，0欧电阻F5另一端同时连接下拉电容C4和3.3V电源，在下拉电容C4 上并联极性电容C3，极性电容C3的负极接地，0欧电阻F7另一端依次串联电阻R8和发光二极管DP，发光二极管DP的负极接地；2P3T开关U5的端口8连接模拟电源接地端AGND-3.3 和2P3T开关U5的端口6，2P3T开关U5的端口3还连接直插插针P1的端口1，2P3T开关 U5的端口6还连接直插插针P1的端口3，直插插针P1的端口2接模拟电源VDDA，直插插针P1的端口4接模拟电源接地端AGND；2P3T开关U5的端口2和端口7之间串联极性电容C5，在极性电容C5的正极连接2P3T开关U5的端口2，在极性电容C5的两端还并联电容C11，电容C11一端同时连接模拟电源接地端AGND-5和下拉0欧电阻F4；2P3T开关U5 的端口4和端口5还依次连接接口P2的端口2和端口1；低压差线性稳压模块U2的端口3 和端口4之间依次串联电容C8和极性电容C9，极性电容C9的正极同时连接低压差线性稳压模块U2的端口2和端口4，在电容C8的两端还并联极性电容C7，极性电容C9的两端并联电容C10，电容C8、极性电容C7的负极、极性电容C9的负极以及电容C10均接地GND；低压差线性稳压模块U2的端口3还同时连接5V电源、开关SWB1的端口5、VCC5V电源和0欧电阻F3的一端，0欧电阻F3的另一端还连接2P3T开关U5的端口2；开关SWB1的端口1和端口4同时连接低压差线性稳压模块U1的端口2和端口4，开关SWB1的端口2 连接VCC5V电源，开关SWB1的端口6连接USB_5V电源，开关SWB1的端口3还同时连接USB_5V电源和USB_B1接口的VCC端口，USB_B1接口的DATA-端口和DATA+端口依次连接DATA-信号端和DATA+信号端，USB_B1接口的GND端口接地；在低压差线性稳压模块U1的端口2接二极管DO1的正极，二极管DO1的负极连接低压差线性稳压模块U1的端口3，低压差线性稳压模块U1的端口3和端口1之间串联电容C6，低压差线性稳压模块 U1的端口3和端口1还依次连接DC插座的端口1和端口3，DC插座的端口2和端口3均连接低压差线性稳压模块U1的GND接地端；二极管BT的端口1连接低压差线性稳压模块 U1的的端口3，二极管BT的端口2接地；还包括接口P16，接口P16的端口1接REG3.3V 电源端，接口P16的端口2接VDD电源端。
优选的，所述基准处理电路包括基准芯片U4和接口J3，基准芯片U4的INPUT端口同时连接5V电源荷极性电容C16的正极，基准芯片U4的GND端口连接极性电容C16的负极并接地，在极性电容C16的两端还并联电容C14，基准芯片U4的OUTPUT端口连接接口J3的端口 1，接口J3的端口1连接极性电容C24的正极，极性电容C24的负极同时连接接口J3的端口 3和模拟电源接地端AGND，在极性电容C24的两端还并联电容C22，接口J3的端口2还连接极性电容C0的正极，极性电容C0的负极连接模拟电源接地端AGND，在极性电容C0的两端还并联电容C12，接口J3的端口4连接VREF-信号端。
ADC调试电位器A和ADC调试电位器B上的测试电路包括接口J2、电位器PA2、电阻R3 和电阻R4，接口J2的端口1连接电阻R3一端，电阻R3另一端同时连接接口J3的端口2、电位器PA2的端口1和端口2，电位器PA2的端口3同时连接电阻R4一端、接口J2的端口3 和端口4，电阻R4另一端连接接口J2的端口5。
一种可更换式模数转换测试套件，包括上述的测试板，还包括模数转换芯片，不同类型的模数转换芯片上的接口均能够插入测试板上的凹型对插接口内，根据模数转换芯片上的引脚分布状态选择插入数字接口A或数字接口B。
本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本实用新型中PCB基板将数字接口A和数字接口B设置在PCB基板的水平板上靠近凹槽的端面，且数字接口A和数字接口B关于PCB基板的y轴对称，这样可以根据不同类型的模数转换器引脚分布的不同，灵活选择插入数字接口A和数字接口B，从而使得同一 PCB基板可更换不同的“模数转换器(ADC)模块”，匹配不同的测试信号。
2、本实用新型在PCB基板左右两翼上还设置独立的ADC调试电位器A和ADC调试电位器B，独立于整个基本核心区域，不做敷铜处理，ADC调试电位器上的电压采集测试电路能够对插入的不同性能的模数转换器(ADC)模块的采集信号特点(采集精度需求，采集频率需求，通道个数需求等)进行测试，并将结果显示在LED显示屏上，或者通过DB9串口或者USB发送数据到PC或终端设备，让客户在同一个环境下测试多种模数转换器(ADC)，让客户根通过比对性试验来选择最合适自己项目需求的模数转换器(ADC)，该测试板使用简单方便。
3、本实用新型设置各自独立工作的模拟电源、板载基准电源和数字电源给模数转换器各个部分供电，这样可以给模数转换器提供更稳定的电压，而电池座、USB接口和电源开关的设置，可以通过电源开关选择是用插在电池座上的电池供电、USB接口供电还是DC05直流电源供电，供电选择更加的多样化。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
图1为本实用新型结构示意图；
图2为电源单元电路图；
图3为基准处理电路图；
图4为ADC调试电位器上的测试电路图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1、PCB基板；2、MCU微控制器芯片；3、数字接口A；4、数字接口B；5、电源单元； 6、基准处理电路；7、模拟电源；8、板载基准电源；9、ADC调试电位器A；10、ADC调试电位器B；11、电池座；12、USB接口；13、电源开关；14、LED显示屏；15、DB9串口； 16、SWD下载接口；17、EEPROM存储器。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
实施例1：
如图1-4所示，本实用新型包括一种可更换式模数转换测试板，包括PCB基板1，在PCB 基板1上还安装MCU微控制器芯片2，所述PCB基板1为凹型结构，PCB基板1包括左右两翼和水平板，在PCB基板1的左右两翼上依次设置独立的ADC调试电位器A9和ADC调试电位器B10，在PCB基板1的水平板上靠近凹槽的端面的左右两端依次设置数字接口A3 和数字接口B4，数字接口A3和数字接口B4关于PCB基板1的y轴对称，在PCB基板1 的水平板上还设置电源单元5，电源单元5位于数字接口A3和数字接口B4之间，在电源单元5上还设置各自独立工作的模拟电源7、板载基准电源8和数字电源，在电源单元5上还设置基准处理电路6，基准处理电路6对输入信号处理后再将信号传输给模拟电源7、板载基准电源8和数字电源；在PCB基板1的水平板左端面上从上到下依次设置电池座11、USB 接口12和电源开关13，在PCB基板1的水平板的下端面上还设置LED显示屏14，数字接口A3、数字接口B4、电源单元5、ADC调试电位器A9、ADC调试电位器B10、电池座11、 USB接口12和电源开关13均与MCU微控制器芯片2连接。MCU微控制器芯片涵盖了ARM， C51，MSP430三大主流内核单片机，载板优势进一步扩大，用户可以跟进自己需求，来实际选择最适合自己的MCU，MSP430F149与AT89S52、STC89C52、STM32F103C8T6系列的微控制器芯片。
现有技术无法独立把换模数转换器(ADC)部分当作一个模块更换使用，也就无法在同一个环境下提供测试多种模数转换器(ADC)，也就无法在同一“基板(母板)”上针对不同的采集信号特点(采集精度需求，采集频率需求，通道个数需求等)来匹配最合适的模数转换器(ADC)，让客户根通过比对性试验来选择最合适自己项目需求的模数转换器(ADC)。
本方案PCB基板采用巧妙的布局，将PCB基板设置为凹型结构，将各种接口，按键部分均边缘化布局，方便后期接插，使得PCB基板与ADC模块接口之间形成凹形对插接口，牢固的把ADC模块固定。由于该PCB基板将数字接口A和数字接口B设置在PCB基板的水平板上靠近凹槽的端面，且数字接口A和数字接口B关于PCB基板的y轴对称，这样可以根据不同类型的模数转换器引脚分布的不同，灵活选择插入数字接口A和数字接口B，从而使得同一PCB基板可更换不同的“模数转换器(ADC)模块”，匹配不同的测试信号；同时在PCB基板左右两翼上还设置独立的ADC调试电位器A和ADC调试电位器B，独立于整个基本核心区域，不做敷铜处理，ADC调试电位器上的电压采集测试电路能够对插入的不同性能的模数转换器(ADC)模块的采集信号特点(采集精度需求，采集频率需求，通道个数需求等)进行测试，并将结果显示在LED显示屏上，并将结果显示在LED显示屏上，或者通过DB9串口或者USB发送数据到PC或终端设备，让客户在同一个环境下测试多种模数转换器(ADC)，让客户根通过比对性试验来选择最合适自己项目需求的模数转换器(ADC)，该测试板使用简单方便。
本方案中测试板为所有ADC模块提供一致的平台，平台包括了ADC所需求的所有硬件条件(模拟电源，数字电源，基准，数字接口，测试接口)，实现了为用户提供统一的基础环境，通过更换不同的“模数转换器(ADC)模块”采集同一个信号量，分析每个模块的表现情况，经过综合比对后选择最合适的模数转换器(ADC)，由于测试平台一致，无差异能更好的进行比较，突出性能的区别。该测试板设计巧妙，可以满足部分客户的直接目标需求，不需要从新布局PCB板直接使用载板配合ADC模块即可成为一个终端产品，如数据采集卡，使用方便简单。
本方案还设置各自独立工作的模拟电源7、板载基准电源8和数字电源给模数转换器各个部分供电，这样可以给模数转换器提供更稳定的电压，而电池座、USB接口和电源开关的设置，可以通过电源开关选择是用插在电池座上的电池供电、USB接口供电还是DC05直流电源供电，供电选择更加的多样化。
在PCB基板的水平板上设置独立的数字接口和电源单元上的电源接口。数字接口由SPI 总线功能引脚与通用IO接口组成，可以适配绝大部分的模式转换器(ADC)。电源接口由模拟电源，数字电源，基准电源三大部分组成，各自独立互不干扰，保证了供电系统的独立性。数字接口A和B对称分布在“基板腹部”左右两边。设计ADC模块时，可以根据所选用的 AD芯片引脚分布状态，灵活选择使用左端数字接口A或右端数字接口B，或者两个接口同时使用以驱动ADC芯片。数字接口A和B各自都含串行外设接口(SPI)与通用IO接口,满足所有AD芯片的驱动要求。模拟电源(AVDD，AGND)与板载基准电源(REF+,REF-)接口，也以中轴线对称分布在“基板腹部”左右两边，与数字接口完全独立，互不干扰，设计 ADC模块时，可以跟具AD芯片引脚分布状态，灵活选用载板提供的基准接口。
实施例2：
本实施例在实施例1的基础上优选如下：在PCB基板1的水平板右端面上还设置DB9 串口15、SWD下载接口16和EEPROM存储器17，SWD下载接口16和EEPROM存储器 17均设置在PCB基板1的水平板右端面上，DB9串口15、SWD下载接口16和EEPROM存储器17均与MCU微控制器芯片2连接。接口部分均边缘化布局，方便后期接插，EEPROM 存储器实现对测试数据的存储，SWD下载接口的设计实现对测试数据的下载。
模拟电源7和板载基准电源8也关于y轴对称。方便后期模数转换器接入不同的电源。
ADC调试电位器A9和ADC调试电位器B10不做敷铜处理。
MCU微控制器芯片2所有管脚都平行引出，环绕四周，不做敷铜处理。方便制作与观察运行情况。
模拟电源7和数字电源之间通过OR电阻或者磁珠隔离，模拟电源7的接地端AGND和数字电源的接地端DGND采用单点共地模式。
所述电源单元5包括2P3T开关U5、开关SWB1、低压差线性稳压模块U1、低压差线性稳压模块U2、直插插针P1、USB_B1接口和二极管BT，2P3T开关U5的端口1同时连接2P3T 开关U5的端口3、0欧电阻F1一端和极性电容C1的正极，极性电容C1的负极还同时连接模拟电源接地端AGND-3.3和下拉0欧电阻F2，在极性电容C1的两端还并联电容C2，0欧电阻F1的另一端同时连接0欧电阻F5一端，0欧电阻F7一端和低压差线性稳压模块U2的 2端口，0欧电阻F5另一端同时连接下拉电容C4和3.3V电源，在下拉电容C4上并联极性电容C3，极性电容C3的负极接地，0欧电阻F7另一端依次串联电阻R8和发光二极管DP，发光二极管DP的负极接地；2P3T开关U5的端口8连接模拟电源接地端AGND-3.3和2P3T 开关U5的端口6，2P3T开关U5的端口3还连接直插插针P1的端口1，2P3T开关U5的端口6还连接直插插针P1的端口3，直插插针P1的端口2接模拟电源VDDA，直插插针P1 的端口4接模拟电源接地端AGND；2P3T开关U5的端口2和端口7之间串联极性电容C5，在极性电容C5的正极连接2P3T开关U5的端口2，在极性电容C5的两端还并联电容C11，电容C11一端同时连接模拟电源接地端AGND-5和下拉0欧电阻F4；2P3T开关U5的端口4 和端口5还依次连接接口P2的端口2和端口1；低压差线性稳压模块U2的端口3和端口4 之间依次串联电容C8和极性电容C9，极性电容C9的正极同时连接低压差线性稳压模块U2 的端口2和端口4，在电容C8的两端还并联极性电容C7，极性电容C9的两端并联电容C10，电容C8、极性电容C7的负极、极性电容C9的负极以及电容C10均接地GND；低压差线性稳压模块U2的端口3还同时连接5V电源、开关SWB1的端口5、VCC5V电源和0欧电阻 F3的一端，0欧电阻F3的另一端还连接2P3T开关U5的端口2；开关SWB1的端口1和端口4同时连接低压差线性稳压模块U1的端口2和端口4，开关SWB1的端口2连接VCC5V 电源，开关SWB1的端口6连接USB_5V电源，开关SWB1的端口3还同时连接USB_5V 电源和USB_B1接口的VCC端口，USB_B1接口的DATA-端口和DATA+端口依次连接DATA- 信号端和DATA+信号端，USB_B1接口的GND端口接地；在低压差线性稳压模块U1的端口 2接二极管DO1的正极，二极管DO1的负极连接低压差线性稳压模块U1的端口3，低压差线性稳压模块U1的端口3和端口1之间串联电容C6，低压差线性稳压模块U1的端口3和端口1还依次连接型号为DC005的DC插座的端口1和端口3，DC插座的端口2和端口3 均连接低压差线性稳压模块U1的GND接地端；二极管BT的端口1连接低压差线性稳压模块U1的的端口3，二极管BT的端口2接地；还包括接口P16，接口P16的端口1接REG3.3V 电源端，接口P16的端口2接VDD电源端。电源单元部分的电路在针对不同C51内核单片机设计时，还可以加入AMS1117-ADJ可调式线性稳压芯片，以满足大部分C51内核单片机供电特性与接入的ADC模块适配。
本方案供电电源单元分为模拟供电部分与数字供电部分，两部分供做了严格的隔离处理，供电脉络清晰。PCB基板通过两个低压差线性稳压模块REG1117-5U1与REG1117-3.3U2稳压提供电源，输入与输出均加以组合电容滤波(10uf、0.1uf)，有效滤去除电源波纹，降低电源噪声与除去毛刺。2P3T拨档开关提供了灵活的模拟电源(AVDD)选择，以适配所接入模数转换芯片对模拟电源需求。模拟电源(AVDD)与数字电源(DVDD)(图中标号F3)，模拟电源接地端(AGND)与数字电源接地端(DGND)(图中标号F2，F4)都用了0欧电阻隔离处理，增强独立性，以降低电路引入的噪音。通过2P3T(图中标号U5)开关可以选择模拟电源(AVDD)输入方式，提供三种方式选择，板载5V、板载3.3V、外接电源，以匹配不同模式转换器(ADC)对模拟电源的需求。图中标号F1,F5,F7的0欧电阻分割了数字电源供电独立性，可做测试点位，以方便检测各供电链路的状态。三种系统供电模式可以选择， USB供电、电池供电、DC05直流电源供电，通过六脚自锁开关SWB1的灵活设计，当开关自锁时选择电池供电或者DC05直流电源供电，当开关非自锁时，选择USB供电。
基准处理电路6包括基准芯片U4和接口J3，基准芯片U4的INPUT端口同时连接5V 电源荷极性电容C16的正极，基准芯片U4的GND端口连接极性电容C16的负极并接地，在极性电容C16的两端还并联电容C14，基准芯片U4的OUTPUT端口连接接口J3的端口1，接口J3的端口1连接极性电容C24的正极，极性电容C24的负极同时连接接口J3的端口3 和模拟电源接地端AGND，在极性电容C24的两端还并联电容C22，接口J3的端口2还连接极性电容C0的正极，极性电容C0的负极连接模拟电源接地端AGND，在极性电容C0的两端还并联电容C12，接口J3的端口4连接VREF-信号端。
基准芯片U4采用TI(德州仪器)公司出品的REF5025基准芯片，具有精度高，低温漂的特点。在做基准处理时，输入前端与后端均放置了组合电容滤波(10uf、0.1uf)，并且在基准选择接口后端(图标号J3)也放置了组合电容滤波(10uf、0.1uf),均起滤波做用，把输出基准值噪音滤除，为模数转换芯片提供一个高质量的基准电源。
接口J3可以灵活选择基准源，用户利用跳线帽短接1-2，2-4脚，即可选择板载基准。也可直接在J3的2脚接入外部基准正输入，4脚接入外部基准负输入，来使用外部基准为接入模块提供基准。
ADC调试电位器A9和ADC调试电位器B10上的测试电路包括接口J2、电位器PA2、电阻R3和电阻R4，接口J2的端口1连接电阻R3一端，电阻R3另一端同时连接接口J3的端口2、电位器PA2的端口1和端口2，电位器PA2的端口3同时连接电阻R4一端、接口J2的端口3和端口4，电阻R4另一端连接接口J2的端口5。10K电位器PA2与1K电阻R3 串联后并联10k电阻R4，模拟电源AVDD从J2的3脚接入，J2的1脚与5脚是模拟地AGND，测试信号从J2的2脚(负端)与4脚(正端)输出，形成一个半桥形式电阻电桥(双臂工作电桥)。调节PA2电位器，阻值的变化改变2脚与4脚的压差，为所接入的模数转换器提供一个稳定的信号测试源，以便评估模数转换器芯片的性能。在使用时将需要测试的模数转换器模块插入到ADC调试电位器A9或ADC调试电位器B10，即可做板载信号读取试验，方便评估所用的模式转换器(ADC)性能(实际精度，有限位数，线性度，采集速率，温漂特性等)，在设计ADC模块时，可以根据布局特点来选择采用任意一个电路作测试使用。
实施例3：
一种可更换式模数转换测试套件，包括上述测试板，还包括模数转换芯片，不同类型的模数转换芯片上的接口均能够插入测试板上的凹型对插接口内，根据模数转换芯片上的引脚分布状态选择插入数字接口A3或数字接口B4。
本方案实现了为用户提供统一的基础环境，通过更换不同的“模数转换器(ADC)模块”采集同一个信号量，分析每个模块的表现情况，经过综合比对后选择最合适的模数转换器 (ADC)。
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。