利用PXI、LXI、TSPTM和GPIB混合系统缩短测试时间
PXI架构是一种经典的子系统控制实例。通过嵌入式PC，我们可以控制多个数据采集与通信模块。在生产测试应用领域，PXI相比其他数据采集与控制系统具有多种优势：不拘一格的外观尺寸、极高的系统密度、高速通信能力和高级的触发功能。PXI触发总线能够在几十纳秒之内完成多个模块的协同控制。与其他子系统一样，PXI系统是线性执行代码的，但是通过触发机制，这种子系统可以与其他子系统并行工作。基于PXI架构子系统的另一个优势是与其他仪器之间便捷的通信功能。通过PXI-GPIB 模块和PXI控制器上的以太网连接，我们很容易将其他仪器与PXI子系统连接起来。
包含多个离散子系统（基于TSP或PXI架构，每个子系统运行自己的测试码）的测试平台使得测试工程师可以利用测试过程中固有的时间延迟，如预热时间、机械手操作时间、稳定时间和配置时间等。通过开发离散的子系统，可以对操作时间进行优化，以有效利用部件的测试时间。分布式编程的并行执行技术通过消除主程序线性执行通路中的这些时间延迟，大大缩短了测试时间。
开发时间与系统维护的优势
显然，模块化的系统开发策略，再结合测试系统的分布式编程技术，能够大大减少测试时间，有效降低测试系统的开发成本以及维护与升级成本。模块化、分布式子系统意味着每组仪器可以独立运行。这种方式通过限制每种测试的范围，降低了初始代码的开发与调试难度。模块化的开发策略能够最大限度地减少综合故障状态，以及将会增加大型测试系统开发复杂性的不可预见的交互工作。同样，还可以在不影响其他测试功能的前提下增加或删减某些测试功能，这对于测试平台设计发展迅速的场合，以及测试新的器件需要对测试程序频繁进行局部修改的领域是尤其重要的。
混合测试系统的实
例
为了说明模块化、分布式编程以及并行测试执行技术的优势，我们构建了一个混合测试系统（如图3所示），用于测试红外发光二极管的I-V特性和发光特征。
待测器件
在这个测试实例中，使用了Vishay的TSHF5210型T-13/4高速红外发光二极管。在这个器件中，100mA电流下20ms的正向电流脉冲将会产生1.5V的正向电压，最高可达1.8V。为了测试信号传输情况，我们采用了与之配套的Vishay BPV23NF(L)红外光电二极管。
光电二极管脉冲响应测试
在测试DUT的发光特征时，将发光二极管安装在一个测试夹具上，选用能够在正确的频率范围内进行响应的光电二极管。实验中采用了一个快速电流源为发光二极管提供脉宽为10ms大小为10mA的脉冲电流。对于在脉冲起始点进行触发的大小为10ms的测试窗口，监测光电二极管的电流响应情况。为了通过测试，光电二极管必须记录大于100mA的峰值电流。
I-V特征测试
通过测试器件的正向电压、反向电压和漏电流确定它的I-V特征。
测试子系统的需求
光电二极管脉冲响应测试子系统需要多个极具挑战的功能：快速电流源、快速低电流测量和紧密触发功能。我们选择吉时利仪器公司的6221型AC/DC电流源提供所需的电流脉冲。本实验中所需的电流测量速度对于传统的皮可安培计来说太快了，因此我们选择吉时利428型电流放大器。该电流放大器与吉时利KPXI-AI-2-65M型数字转换器相连。这个实验所需的电流测量灵敏度、脉冲速度和数字转换带宽要求必须为这个应用开发一套混合测试子系统。之所以选择一台PXI数字转换器而不是一个单独的示波器，是因为它还具有通过嵌入式VIA控制器实现子系统编程控制的优势。
对于I-V特征测试子系统，需要采用一个SMU来实现所有的源与测量功能。为了缩短测试时间，选择了吉时利2601型系统数字源表，利用这台支持TSP功能的仪器执行所有的I-V特征测试工作，并向系统控制器报告pass/fail信号。
由于我们从主控制器上去掉了编程功能，所以可以使用PXI控制器执行光电二极管脉冲响应测试子系统的程序，同时也将PXI控制器用作总体系统控制器，以节省测试机架内的空间。我们还在PXI机架上增加了一个数字I/O模块，用于触发SMU测试并采集SMU的pass/fail读数；并增加一个PXI-GPIB接口，用于在系统重启的时候预加载TSP代码。
结束语
为了说明开发混合测试系统的好处，我们在两种不同的配置结构下，对上述实例应用中的I-V特征测试与脉冲响应子系统测试进行了时间统计。首先，不使用分布式测试方法（配置1），直接从PXI控制器执行所有的测试。然后，并行执行经过优化的测试（配置2）。时间统计结果如表1所示。
良好的系统设计能够提供优化测试平台满足应用变化需求所需的灵活性。对于很多应用来说，分布式编程和并行执行是能够大大缩短测试时间降低开发成本的系统设计技术。将这种模块化的系统开发策略与合适的测试仪器结合起来，能够构建出速度快成本低的生产测试系统。
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