一种用于CCD控制器的测试装置及其测试方法与流程

本发明属于ccd探测器测试技术领域，涉及到一种用于ccd控制器的测试装置及其测试方法。

背景技术：

在光电探测器领域中，科学级ccd探测器由于其具有高量子效率、超低读出噪声、高分辨率、宽光谱响应范围等优点广泛应用于天文、医学等众多领域。通常科学级ccd探测器系统包括科学级ccd探测器、ccd控制器以及用户控制界面软件。ccd控制器的基本功能是为科学级ccd探测器提供其工作所需的时钟信号以及偏压信号，同时将科学级ccd探测器输出的视频信号进行放大采样。由于科学级ccd探测器造价昂贵且容易损坏，安装时需要遵循严格的操作规范，因此在安装科学级ccd探测器前，要通过详细的测试确保控制器系统中各部分电路的功能及性能满足需求，从而避免在调试中频繁拆装科学级ccd探测器，同时可以在没有安装ccd之前评估ccd控制器的性能指标。

目前，科学级ccd探测器系统是天文成像领域中的核心设备，而天文观测台址大多建立在具有较高视宁度、良好的大气条件等地，如南极。这要求控制器系统要能在极低温度的恶劣条件下进行工作，因此方便快捷地对控制器系统进行低温可靠性测试是极为必要的。

本发明设计的测试系统满足不同型号科学级ccd控制器的测试需求，可以在不安装科学级ccd探测器的情况下对控制器各部分电路的功能及性能进行测试和评估，通过更换不同的接口转接板即可对不同的科学级ccd控制器进行测试。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供的用于ccd控制器的测试装置及其测试方法，解决了现有技术中需安装科学级ccd探测器的情况下可测试控制器各部分电路的功能及性能，具有ccd控制器测试兼容性差以及调试繁琐等问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种用于ccd控制器的测试装置，包括测试系统操作软件、ccd控制器操作软件、接口转换板和测试系统；

所述测试系统操作软件通过usb/光纤接口与测试系统中的fpga芯片连接，用于发送控制指令至fpga芯片，并接收fpga芯片发送的测试数据，且测试系统操作软件与ccd控制器操作软件通过网络通信连接，用于发送控制指令至ccd控制器操作软件,以控制ccd控制器按测试要求进行操作；

所述ccd控制器操作软件与ccd控制器连接，ccd控制器操作软件控制ccd控制器产生时钟、偏压，并控制视频波形采样电路采集波形；

所述接口转接板包括第一插接件以及与第一插接件相连接的第二插接件，第一插接件与ccd控制器连接，第二插接件与测试系统上的若干测试接口相连接；

所述测试系统用于对ccd控制器的时钟电路、偏压电路、视频采样电路、温度采样电路、电源电压、以及快门控制信号、风扇控制信号进行测试，并对测试的数据进行存储，将存储的测试数据与ccd控制器软件操作的数据进行比较，同时产生测试报告。

进一步地，所述测试系统包括fpga芯片、usb/光纤接口、时钟测试电路、偏压测试电路、视频波形发生器、多路选通器、多通道模数转换器、第一分压电路、第二分压电路、第一比较器、第二比较器、电源供电模块、串口通信模块和若干测试接口组件，所述测试接口组件包括第一测试接口、第二测试接口、第三测试接口、第四测试接口、第五测试接口、第六测试接口和第七测试接口；

所述fpga芯片分别与usb/光纤接口、时钟测试电路、偏压测试电路、视频波形发生器、多通道模数转换器、第一分压电路、第二分压电路、第一比较器、第二比较器和串口通信模块连接；

其中，第一测试接口、第二测试接口、第三测试接口的一端与接口转接板上的第二插接件连接，第一测试接口另一端与时钟测试电路的输入端连接，第二测试接口另一端与偏压测试电路的输入端连接，第三测试接口另一端与视频波形发生器的输出端连接。

进一步地，所述ccd控制器包括时钟电路、偏压电路、视频波形采样电路、温度采样电路、电源电压采集电路、快门控制信号采集电路和风扇控制信号采集电路，时钟电路、偏压电路和视频波形采样电路分别与接口转接板连接；

所述温度采样电路通过第四测试接口与多路选通器的输出端连接；

所述电源电压采集电路通过第五测试接口与多通道模数转换器的输入端连接；

所述快门控制信号采集电路通过第六测试接口与第一分压电路的输入端连接，第一分压电路的输出端与第一比较器的输入端连接；

所述风扇控制信号采集电路通过第七测试接口与第二分压电路的输入端连接，第二分压电路的输出端与第二比较器的输入端连接。

进一步地，对ccd控制器中的温度采样电路进行测试时，通过排线将温度传感器接口连接到测试接口4，并通过测试系统操作软件改变多通道选通器1接通的电阻值，通过温度采样电路采样电阻获得对应的电阻值，并将获得的电阻值换算成温度值，将换算的温度值与该电阻理论上对应的温度值进行对比，以验证温度采样电路的采样是否精确；

对ccd控制器中的电源电压测试时，通过线缆将各路电源电压接入测试接口5，并通过测试系统操作软件选择所要测试的多通道adc的通道，并获得通道的电压测试结果，将测试结果显示在用户界面并将该电压值与ccd控制器的配置值进行对比，判断该电压是否正常。

对ccd控制器中的快门控制信号测试时，通过同轴电缆线将快门控制信号接入测试接口6，测试系统操作软件通过网络指定ccd控制器控制软件发送相应的快门开关命令至ccd控制器，通过测试接口6测试快门信号实际的高电平持续时间，并上传测试结果至测试系统操作软件，在测试系统操作软件中，通过对比指定的快门打开时间值与实际测量得到的快门信号高电平持续时间是否一致，判断快门控制信号开闭是否正常。

对ccd控制器中的风扇控制信号测试时，通过排线将风扇控制信号接入测试接口7，测试系统操作软件通过网络指定ccd控制器控制软件发送相应的风扇转速控制信号给ccd控制器，通过测试接口7测试风扇控制信号实际的高电平持续时间、低电平持续时间，计算出风扇控制信号实际的占空比，并上传测试结果至测试系统操作软件，在测试系统操作软件中，通过对比指定的风扇转速参数应对应的占空比值与实际测量得到的占空比值是否一致，判断风扇控制信号是否正常。

进一步地，所述时钟测试电路包括负载电容、数模转换器、运算放大器、若干分压电路和高速比较器，ccd控制器产生的多路时钟信号通过接口转接板引入测试接口1，且测试系统提供20路时钟测试接口，负载电容网络用来模拟ccd探测器的负载，时钟电路中的每路时钟信号通过负载电容均与一分压电路一端连接，且分压电路另一端与一高速比较器连接，其中，高速比较器的参考电压由数模转换器(dac)产生并经过运放放大后输出，高速比较器的输出端与fpga连接；

时钟测试电路包括时序测试和时钟电压测试两部分，在时序测试过程中，测试系统操作软件通过网络指定ccd控制器操作软件设置ccd控制器的ccd时序参数并进行输出，测试系统通过采样各路比较器输出所有时钟信号的周期、占空比以及相位关系，测试结果在测试系统操作软件上存储和显示，并将时钟信号的周期、占空比和相位分别逐一与预设的ccd时序参数进行对比，以判断时钟信号时序是否完全一致；

在时钟电压测试过程中，测试系统操作软件通过网络指定ccd控制器操作软件设置ccd控制器的ccd时钟电压参数并控制ccd控制器进行输出，测试系统分别采样每一个高速比较器的输出，并设定高速比较器的最大参考电压和最小参考电压，根据采样的结果通过二分法改变高速比较器的参考电压，并参考电压逐渐逼近比较器输入端时钟信号的电压，依次得到每一路时钟的高低电平，将测试结果在测试系统操作软件上存储和显示，并将时钟信号的电压与预设的ccd电压参数配置值进行对比，通过设置参数值与测试值的对比评估ccd控制器的时钟电路电压参数是否在允许的误差范围之内。

进一步地，所述偏压测试电路包括多路选通器、单通道高速模数转换器以及若干分压电路，ccd控制器产生的多路偏压信号通过接口转接板引入测试接口2，测试系统提供8路偏压测试接口，偏压信号通过分压电路进入多路选通器。多路选通器由fpga控制，选通的偏压信号经过单通道高速模数转换器采样，所述偏压测试电路包括偏压值测试和偏压质量测试；

在偏压测试过程中，测试系统操作软件通过网络指定ccd控制器操作软件控制ccd控制器产生偏压，且测试系统操作软件选择所要测试的偏压，设定采样次数并发送偏压测试命令，高速模数转换器多次采样偏压的电压值信息，上传到测试系统操作软件进行存储，并统计分析出平均值和均方值，通过偏压设置参数值与测量值的对比评估ccd控制器的偏压电路电压值及电压质量是否在允许的范围之内。

进一步地，所述视频波形发生器包括高速数模转换器dac、低通滤波模块以及运算放大器，fpga控制高速数模转换器dac输出差分电压信号vp和vn，输出的差分电压信号经过低通滤波模块滤除高频噪声后，由运算放大器将差分电压信号转换成单端信号输出，同时，基于fpga内部震荡环的抖动作为随机源设计的真随机数发生器用于输出真随机数，将之叠加在数模转换器dac数据码后输出的视频信号作为模拟ccd探测器的固有噪声，测试系统通过视频波形采样电路模拟实际ccd探测器输出的视频信号，将视频信号依次通过接口转接板和测试接口3引入ccd控制器；

所述视频波形发生器包括功能测试和性能测试，在功能测试中，测试系统控制软件设置视频波形发生器产生具有特征的图像，并通过网络指定ccd控制器操作软件设定相应的读出速率和增益参数，并发送曝光命令，当ccd控制器采集完一副图像后，用户通过判断获取的图像是否与设置的特征图样完全一致，来判断ccd控制器的视频波形采样电路在功能上是否正常；

在性能测试中，fpga芯片中的真随机数发生器模块将不同噪声量的随机噪声叠加在视频信号中，通过视频波形采样电路进行采样，用户通过视频波形采样电路采样的像素值均方差与视频波形发生器产生的理论值进行对比，验证视频采样电路的性能是否在允许误差范围之内。

一种用于ccd控制器的测试方法，包括以下步骤：

步骤s1、ccd控制器中时钟电路的产生和测试；

测试系统操作软件通过ccd控制软件操控ccd控制器产生的多路时钟信号通过转接板引入测试系统，时钟信号依次通过负载电容和分压电路进入比较器，比较器的输出与fpga芯片连接，比较器的参考电压由数模转换器dac产生并经过运算放大器放大后输出，其中，时钟电路测试分为时序测试和时钟电压测试两部分。时序测试包括测试各路时钟的周期、占空比以及相位关系，时钟电压测试包括测试各路时钟的高低电平；在测试过程中，ccd控制器通过用户控制软件设置的参数输出相应的ccd时序，测试系统通过其测试系统操作软件发送相应测试命令，然后将测试结果进行记录并显示在用户界面，并逐一与ccd控制器发出的参数进行对比；

步骤s2、ccd控制器中偏压电路的产生和测试；

测试系统操作软件通过ccd控制软件操控ccd控制器产生的多路偏压信号并通过接口转接板引入测试系统，偏压信号通过分压电路进入多路选通器，多路选通器由fpga芯片控制，选通的偏压信号经过模数转换器adc采样；

偏压电路测试分为偏压值测试和偏压均方差测试两部分，在测试过程中，测试系统通过测试系统操作软件选择所要测试的偏压，设定采样次数并发送偏压测试命令，然后将该偏压值与偏压质量显示在用户界面并将偏压值与ccd控制器设置的参数进行对比，用户通过偏压质量的大小可判断偏压电路性能是否满足需求；

步骤s3、视频采样电路的测试；

测试系统通过视频波形发生器模拟实际ccd探测器输出的视频信号，该视频信号通过接口转接板引入ccd控制器，测试系统操作软件通过ccd控制器操作软件操控ccd控制器使用视频采样电路对视频信号进行采样；

视频采样电路测试分为功能测试和性能测试两部分，在功能测试中，测试系统通过操作软件设置视频波形的电压参数，同时访问ccd控制器操作软件设定ccd控制器相应的读出速率和增益参数，并发送曝光命令，通过对比测试系统设定的视频信号数据比对ccd控制器采样电路采样的像素值，自动判断采样电路功能是否正确；

在性能测试中，测试系统使真随机数发生器(trng)模拟产生随机噪声，将不同的随机噪声叠加在视频信号中，同样ccd控制器通过视频波形采样电路进行采样。测试系统通过将视频采样电路采样的像素值均方差与理论值对比，验证视频采样电路的性能是否满足需求；

步骤s4、对ccd控制器的温度采样电路进行测试；

ccd控制器的温度采样电路基本原理是利用模数转换器adc芯片采样温度传感器的电阻值，并通过查找表方式将电阻值转换成温度，测试系统通过多路选通器将多个不同阻值的高精度电阻连接到测试接口；

在温度采样电路测试中，通过排线将ccd控制器的温度传感器接口连接到测试系统的相应测试接口，测试系统通过其操作软件选择所要接通的电阻值，并通过ccd控制器中温度采样电路采样的温度与该电阻对应的温度对比，可验证温度采样电路是采样是否精确；

步骤s5、对ccd控制器的电源电压进行测试；

ccd控制器的各路电源通过线缆引入测试系统的测试接口，各路电源通过分压电路后进入多通道模数转换器adc。在电源电压测试中，测试系统通过ccd控制器操作软件选择所要测试的通道，并发送相应的测试命令，然后存储测试结果并显示在用户界面，将该电压值与ccd控制器软件中的数值进行对比判定电源电压是否正常；

步骤s6、对ccd控制器的快门控制信号及风扇控制信号进行测试；

ccd控制器的快门控制信号控制快门的打开时间，通过同轴电缆线引入测试系统并测试快门控制信号的高电平时间。ccd控制器的风扇控制信号控制风扇的转速，通过排线引入测试系统并测试风扇控制信号的占空比；

测试系统的快门信号和风扇信号分别通过分压电路后进入比较器。在测试中，测试系统通过ccd控制器操作软件设置其相应的曝光时间以及风扇转速百分比，测试系统通过ccd控制器操作软件选择所要测试的信号，并发送相应的测试命令，然后存储测试结果，并显示在用户界面，并自动和设定值进行判断获得信号产生是否正常；

对所有测试的数据进行存储，并将存储测试数据与ccd控制器软件操作的数据进行比较，并产生测试报告。

本发明的有益效果：

本发明提供的一种用于ccd控制器的测试装置，通过测试系统并结合测试系统操作软件、ccd控制器操作软件，可对ccd控制器的时钟电路、偏压电路、视频采样电路、温度采样电路、电源电压、以及快门控制信号、风扇控制信号等进行测试，以在不安装科学级ccd探测器的情况下对ccd控制器各部分电路的功能及性能进行测试和评估，且通过更换不同的接口转接板可对不同的ccd控制器进行测试，便于提高控制器各电路的性能，具有测试兼容性强以及调试便利性好的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中一种用于ccd控制器的测试装置的示意图；

图2为本发明中时钟测试电路的示意图；

图3为本发明中偏压测试电路的示意图；

图4为本发明中视频波形发生器的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至4所示，一种用于ccd控制器的测试装置，包括测试系统操作软件、ccd控制器操作软件、接口转换板和测试系统；

测试系统操作软件作为整个系统的控制核心，测试系统操作软件通过usb/光纤接口与测试系统中的fpga芯片连接，用于发送控制指令至fpga芯片，并接收fpga芯片发送的测试数据，且测试系统操作软件与ccd控制器操作软件通过网络通信连接，用于发送控制指令至ccd控制器操作软件,以控制ccd控制器按测试要求进行操作；

ccd控制器操作软件与ccd控制器连接，ccd控制器操作软件控制ccd控制器产生时钟、偏压，并控制视频波形采样电路采集波形等。

接口转接板包括第一插接件以及与第一插接件相连接的第二插接件，第一插接件与ccd控制器连接，第二插接件与测试系统上的若干测试接口相连接；

测试系统包括fpga芯片、usb/光纤接口、时钟测试电路、偏压测试电路、视频波形发生器、多路选通器、多通道模数转换器(adc)、第一分压电路、第二分压电路、第一比较器、第二比较器、电源供电模块、串口通信模块和若干测试接口组件，所述测试接口组件包括第一测试接口、第二测试接口、第三测试接口、第四测试接口、第五测试接口、第六测试接口和第七测试接口，fpga分别与usb/光纤接口、时钟测试电路、偏压测试电路、视频波形发生器、多通道模数转换器(adc)、第一分压电路、第二分压电路、第一比较器、第二比较器和串口通信模块连接；

其中，ccd控制器包括时钟电路、偏压电路、视频波形采样电路、温度采样电路、电源电压采集电路、快门控制信号采集电路和风扇控制信号采集电路，时钟电路、偏压电路和视频波形采样电路分别与接口转接板连接；

其中，接口转接板上的第二插接件分别与第一测试接口、第二测试接口、第三测试接口连接，第一测试接口与时钟测试电路的输入端连接，第二测试接口与偏压测试电路的输入端连接，第三测试接口与视频波形发生器的输出端连接；

温度采样电路通过第四测试接口与多路选通器的输出端连接；

电源电压采集电路通过第五测试接口与多通道模数转换器的输入端连接；

快门控制信号采集电路通过第六测试接口与第一分压电路的输入端连接，第一分压电路的输出端与第一比较器的输入端连接；

风扇控制信号采集电路通过第七测试接口与第二分压电路的输入端连接，第二分压电路的输出端与第二比较器的输入端连接。

其中，对ccd控制器的温度采样电路、电源电压采集电路、快门控制信号采集电路和风扇控制信号采集电路的测试，用户可以根据不同ccd控制器的测试需求，连接相应的测试接口即可对与之相联的采样电路进行测试。

在对ccd控制器温度采样电路测试中，通过排线将温度传感器接口连接到测试接口4，并通过测试系统操作软件改变多通道选通器1接通的高精度电阻值，通过温度采样电路采样高精度电阻获得对应的电阻值，并将获得的电阻值换算成温度值，将换算的温度值与该高精度电阻理论上对应的温度值进行对比，以验证温度采样电路的采样是否精确。在对ccd控制器的电源电压测试中，通过线缆将各路电源电压接入测试接口5，并通过测试系统操作软件选择所要测试的多通道adc的通道，并获得通道的电压测试结果，将测试结果显示在用户界面并将该电压值与ccd控制器的配置值进行对比，方便用户判断该电压是否正常。在对ccd控制器的快门控制信号测试中，通过同轴电缆线将快门控制信号接入测试接口6，测试系统操作软件通过网络指定ccd控制器控制软件发送相应的快门开关命令至ccd控制器，通过测试接口6测试快门信号实际的高电平持续时间，并上传测试结果至测试系统操作软件，在测试系统操作软件中，通过对比指定的快门打开时间值与实际测量得到的快门信号高电平持续时间是否一致，判断快门控制信号开闭是否正常。在对ccd控制器的风扇控制信号测试中，通过排线将风扇控制信号接入测试接口7，测试系统操作软件通过网络指定ccd控制器控制软件发送相应的风扇转速控制信号给ccd控制器，通过测试接口7测试风扇控制信号实际的高电平持续时间、低电平持续时间，从而计算出风扇控制信号实际的占空比，并上传测试结果至测试系统操作软件，在测试系统操作软件中，通过对比指定的风扇转速参数应对应的占空比值与实际测量得到的占空比值是否一致，判断风扇控制信号是否正常。

其中，如图2所示，时钟测试电路包括负载电容、数模转换器(dac)、运算放大器、若干分压电路和高速比较器，ccd控制器产生的多路时钟信号通过接口转接板引入测试接口1，且测试系统提供20路时钟测试接口，负载电容网络用来模拟ccd探测器的负载，时钟电路中的每路时钟信号通过负载电容均与一分压电路一端连接，且该分压电路另一端与一高速比较器连接。高速比较器的参考电压由数模转换器(dac)产生并经过运放放大后输出，高速比较器的输出端与fpga连接。

时钟测试电路包括时序测试和时钟电压测试两部分，在时序测试过程中，测试系统操作软件通过网络指定ccd控制器操作软件设置ccd控制器的ccd时序参数并进行输出，测试系统通过采样各路比较器输出所有时钟信号的周期、占空比以及相位关系，测试结果在测试系统操作软件上存储和显示，并将时钟信号的周期、占空比和相位分别逐一与预设的ccd时序参数进行对比，以判断时钟信号时序是否完全一致；在时钟电压测试过程中，测试系统操作软件通过网络指定ccd控制器操作软件设置ccd控制器的ccd时钟电压参数并控制ccd控制器进行输出，测试系统分别采样每一个高速比较器的输出，并设定高速比较器的最大参考电压和最小参考电压，根据采样的结果通过二分法改变高速比较器的参考电压，并参考电压逐渐逼近比较器输入端时钟信号的电压，从而依次得到每一路时钟的高低电平，将测试结果在测试系统操作软件上存储和显示，并将时钟信号的电压与预设的ccd电压参数配置值进行对比，通过设置参数值与测试值的对比评估ccd控制器的时钟电路电压参数是否在允许的误差范围之内，其中允许误差范围可在测试系统操作软件中设定，比如1％或5％。

如图3所示，偏压测试电路包括多路选通器、单通道高速模数转换器以及若干分压电路，ccd控制器产生的多路偏压信号通过接口转接板引入测试接口2，测试系统提供8路偏压测试接口，偏压信号通过分压电路进入多路选通器。多路选通器由fpga控制，选通的偏压信号经过单通道高速模数转换器采样，所述偏压测试电路包括偏压值测试和偏压质量测试，其中，偏压值表示为多次测量结果的平均值，偏压质量表示为多次测量结果的均方差值。

在偏压测试过程中，测试系统操作软件通过网络指定ccd控制器操作软件控制ccd控制器产生偏压，且测试系统操作软件选择所要测试的偏压，设定采样次数并发送偏压测试命令，高速模数转换器多次采样偏压的电压值信息，上传到测试系统操作软件进行存储，并统计分析出平均值和均方值，所述平均值表示偏压测量值，均方差值表示为偏压质量，通过偏压设置参数值与测量值的对比评估ccd控制器的偏压电路电压值及电压质量是否在允许的范围之内，其中，允许误差范围可在测试系统操作软件中设定，比如1％或5％。

如图4所示，视频波形发生器包括高速数模转换器dac、低通滤波模块以及运算放大器，fpga控制高速数模转换器dac输出差分电压信号vp和vn，输出的差分电压信号经过低通滤波模块滤除高频噪声后，由运算放大器将差分电压信号转换成单端信号输出，同时，基于fpga内部震荡环的抖动作为随机源设计的真随机数发生器用于输出真随机数，将之叠加在数模转换器dac数据码后输出的视频信号作为模拟ccd探测器的固有噪声，测试系统通过视频波形采样电路模拟实际ccd探测器输出的视频信号，该视频信号依次通过接口转接板和测试接口3引入ccd控制器。

视频波形发生器提供功能测试和性能测试，在功能测试中，测试系统控制软件设置视频波形发生器产生具有一定特征的图像，如均匀的平场图像或者有规律的条纹图样，并通过网络指定ccd控制器操作软件设定相应的读出速率和增益等参数，并发送曝光命令，当ccd控制器采集完一副图像后，用户通过判断获取的图像是否与设置的特征图样完全一致，从而判断ccd控制器的视频波形采样电路在功能上是否正常。在性能测试中，fpga芯片中的真随机数发生器模块(trng)将不同噪声量的随机噪声叠加在视频信号中，通过视频波形采样电路进行采样，用户通过视频波形采样电路采样的像素值均方差与视频波形发生器产生的理论值进行对比，验证视频采样电路的性能是否在允许误差范围之内，其中，允许误差范围可在测试系统操作软件中设定，比如1％或5％。

一种用于ccd控制器的测试方法，包括以下步骤：

步骤s1、ccd控制器中时钟电路的产生和测试；

测试系统操作软件通过ccd控制软件操控ccd控制器产生的多路时钟信号通过转接板引入测试系统，时钟信号依次通过负载电容和分压电路进入比较器，比较器的输出与fpga芯片连接，比较器的参考电压由数模转换器dac产生并经过运算放大器放大后输出，其中，时钟电路测试分为时序测试和时钟电压测试两部分。时序测试包括测试各路时钟的周期、占空比以及相位关系，时钟电压测试包括测试各路时钟的高低电平。在测试过程中，ccd控制器通过用户控制软件设置的参数输出相应的ccd时序，测试系统通过其测试系统操作软件发送相应测试命令，然后将测试结果进行记录并显示在用户界面，并逐一与ccd控制器发出的参数进行对比。

步骤s2、ccd控制器中偏压电路的产生和测试；

测试系统操作软件通过ccd控制软件操控ccd控制器产生的多路偏压信号并通过接口转接板引入测试系统，偏压信号通过分压电路进入多路选通器，多路选通器由fpga芯片控制，选通的偏压信号经过模数转换器adc采样。

偏压电路测试分为偏压值测试和偏压均方差测试两部分，在测试过程中，测试系统通过测试系统操作软件选择所要测试的偏压，设定采样次数并发送偏压测试命令，然后将该偏压值与偏压质量显示在用户界面并将偏压值与ccd控制器设置的参数进行对比，用户通过偏压质量的大小可判断偏压电路性能是否满足需求。

步骤s3、视频采样电路的测试；

测试系统通过视频波形发生器模拟实际ccd探测器输出的视频信号，该视频信号通过接口转接板引入ccd控制器，测试系统操作软件通过ccd控制器操作软件操控ccd控制器使用视频采样电路对视频信号进行采样。

视频采样电路测试分为功能测试和性能测试两部分，在功能测试中，测试系统通过操作软件设置视频波形的电压参数，同时访问ccd控制器操作软件设定ccd控制器相应的读出速率和增益等参数，并发送曝光命令，通过对比测试系统设定的视频信号数据比对ccd控制器采样电路采样的像素值，自动判断采样电路功能是否正确。在性能测试中，测试系统使真随机数发生器(trng)模拟产生随机噪声，将不同的随机噪声叠加在视频信号中，同样ccd控制器通过视频波形采样电路进行采样。测试系统通过将视频采样电路采样的像素值均方差与理论值对比，可验证视频采样电路的性能是否满足需求。

步骤s4、对ccd控制器的温度采样电路进行测试；

ccd控制器的温度采样电路基本原理是利用模数转换器adc芯片采样温度传感器的电阻值，并通过查找表方式将电阻值转换成温度。测试系统通过多路选通器将多个不同阻值的高精度电阻连接到测试接口。

在温度采样电路测试中，通过排线将ccd控制器的温度传感器接口连接到测试系统的相应测试接口，测试系统通过其操作软件选择所要接通的电阻值，并通过ccd控制器中温度采样电路采样的温度与该电阻对应的温度对比，可验证温度采样电路是采样是否精确。

步骤s5、对ccd控制器的电源电压进行测试；

ccd控制器的各路电源通过线缆引入测试系统的测试接口，各路电源通过分压电路后进入多通道模数转换器adc。在电源电压测试中，测试系统通过ccd控制器操作软件选择所要测试的通道，并发送相应的测试命令，然后存储测试结果并显示在用户界面，将该电压值与ccd控制器软件中的数值进行对比判定电源电压是否正常。

步骤s6、对ccd控制器的快门控制信号及风扇控制信号进行测试；

ccd控制器的快门控制信号控制快门的打开时间，通过同轴电缆线引入测试系统并测试快门控制信号的高电平时间。ccd控制器的风扇控制信号控制风扇的转速，通过排线引入测试系统并测试风扇控制信号的占空比。

测试系统的快门信号和风扇信号分别通过分压电路后进入比较器。在测试中，测试系统通过ccd控制器操作软件设置其相应的曝光时间以及风扇转速百分比，测试系统通过ccd控制器操作软件选择所要测试的信号，并发送相应的测试命令，然后存储测试结果，并显示在用户界面，并自动和设定值进行判断获得信号产生是否正常。

对所有测试的数据进行存储，并将存储测试数据与ccd控制器软件操作的数据进行比较，并产生测试报告。测试系统操作软件作为ccd控制器操作软件的客户端自动控制ccd控制器的操控，并把测试结果和设定配置结果进行存储和自动比对，生成测试报告并完成整个测试的完全自动化。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。