[發明專利]一種用于芯片的多相功率測量時的相間串擾補償方法

有效

• 申請號: 201210584538.2
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103063910A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 潘科;韓明
• 申請（專利權）人: 上海貝嶺股份有限公司
• 主分類號: G01R21/07
• 分類號: G01R21/07
• 代理公司: 上海兆豐知識產權代理事務所(有限合伙) 31241
• 代理人: 章蔚強

技術領域

本發明涉及功率測量領域，尤其涉及一種用于芯片的多相功率測量時的相間串擾補償方法。

背景技術

隨著集成電路工藝水平的發展和芯片工作速度的不斷提高，高速、高集成度和低功耗已成為集成電路的主要特點，這也使芯片內互連線之間的串擾成為決定電路性能的一個重要因素。串擾是指系統內部相鄰兩個電路之間的耦合干擾，由互連線間的耦合電容和耦合電感引起，它的影響主要體現在2個方面：一是串擾噪聲，另外一個是串擾延時。它們已經成為集成電路信號失真和邏輯錯誤的主要原因之一。

目前，使用芯片進行多相功率測量時，易受到串擾噪聲的干擾，例如：用于電能計量的計量芯片，多使用模擬前端和數字信號處理來進行計量計算，由于同時測量三相功率，需要同時采樣三路電流及三路電壓用于計算功率（包括有功功率及無功功率）。電流電壓的采樣共采用6路模擬到數字轉換器，這些模擬電路與后續數字電路集成被在一個芯片中，不可避免的存在模擬通道間的串擾。串擾噪聲在測量小信號功率時尤為明顯，信號串擾噪聲造成的測量誤差最大可達小信號功率測量值的0.5％，從而造成小信號功率計算誤差，如圖1、圖2和圖3所示。其中，圖1表示計量芯片內電路串擾物理層示意圖，圖中Insulator表示絕緣層；Substrate（ground）表示載板；圖2表示計量芯片內電路串擾layout（布線）示意圖，A、B、C表示三相；圖3表示計量芯片內電路串擾模型示意圖，Aggressor?net?A表示干擾連線A；Victim?net?B表示受干擾連線B；Aggressor?net?C表示干擾連線C；Driver表示前級驅動電路；Receiver表示后級接收電路。

因此，解決小信號的計量誤差具有非常高的研究價值。

發明內容

本發明提供一種相間串擾補償方法，旨在芯片進行多相功率測量時，通過對每相功率測量進行小信號補償，對多相功率測量進行一定數量的逆補償，從而抵消由于串擾噪聲帶來的誤差變化。

實現上述目的的技術方案是：

一種用于芯片的多相功率測量時的相間串擾補償方法，所述芯片通過多個單相通道，且一個單相通道采樣一路電流信號和一路電壓信號的形式，測量多相功率，所述相間串擾補償方法包括：對單相有功功率和單相無功功率進行補償，對總有功功率和總無功功率進行逆補償。

上述的用于芯片的多相功率測量時的相間串擾補償方法，其中，所述相間串擾補償方法包括下列步驟：

針對單相，即針對一個單相通道：

步驟S1，根據對應于單相通道的電流信號和電壓信號，計算該單相通道的單相有功功率和單相無功功率；

步驟S2，對步驟S1中所述單相有功功率和單相無功功率分別進行補償，得到補償后的單相有功功率和補償后的單相無功功率；

步驟S3，對步驟S1中所述電流信號和電壓信號進行小信號檢測，判斷該電流信號和電壓信號是否為小信號，若是，進入步驟S4；若否，進入步驟S5；

步驟S4，選擇所述補償后的單相有功功率作為輸出的單相有功功率，選擇所述補償后的單相無功功率作為輸出的單相無功功率；進入步驟S6；

步驟S5，選擇步驟S1中所述單相有功功率作為輸出的單相有功功率，選擇步驟S1中所述單相無功功率作為輸出的單相無功功率；進入步驟S6；

針對多相，即針對多個單相通道：

步驟S6，有一個單相通道，就經歷一次步驟S1～S5；將得到的多個所述輸出的單相有功功率相加，得到總有功功率，并對其進行逆補償；將得到的多個所述輸出的單相無功功率相加，得到總無功功率，并對其進行逆補償。

上述的用于芯片的多相功率測量時的相間串擾補償方法，其中，

通過公式WATTS＝單相有功功率+WATTOS，實現對單相有功功率的補償，其中：WATTS表示補償后的單相有功功率，WATTOS表示有功功率失調校正；

通過公式VARS＝單相無功功率+VAROS，實現對單相無功功率的補償，其中：VARS表示補償后的單相無功功率，VAROS表示無功功率失調校正；

通過公式FWATT＝總有功功率+FWATTOS*WATTFAT，實現總有功功率的逆補償，其中：FWATT表示逆補償后的總有功功率，FWATTOS表示逆補償后的有功功率失調校正；WATTFAT表示有功逆補償因數；