[發明專利]示波器測量電路及其有源前端、測試系統、測量方法

有效

• 申請號: 201610791389.5
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN107782942B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 張瑞忠;王悅;王鐵軍;李維森
• 申請（專利權）人: 北京普源精電科技有限公司
• 主分類號: G01R13/02
• 分類號: G01R13/02;G01R27/26
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王天堯;王濤

本發明提供一種示波器測量電路及其有源前端、測試系統、測量方法。示波器測量電路包括：信號源，信號源輸出端與匹配模型電路輸入端連接，用于輸出設定頻率的信號；匹配模型電路，用于對信號源提供的信號進行分壓處理；被測單元，被測單元輸入端與匹配模型電路輸出端連接，被測單元輸出端接地；有效值測量單元，有效值測量單元輸入端與匹配模型電路輸出端、被測單元輸入端連接，用于測量被測單元的輸入電壓有效值。本發明利用與被測單元模型相同的電路結構，通過被測單元的輸入電壓有效值，得到被測示波器輸入電容或示波器輸入電感。該測量電路結構簡單，有較高的測試精度。

技術領域

本發明涉及示波器技術領域，具體地，涉及一種示波器測量電路及其有源前端、測試系統、測量方法。

背景技術

目前，測量電容大多采用LCR表的平衡電橋方法，其結構主要由三部分組成，分別為信號源、自動平衡橋和矢量比檢測器。圖1是現有技術中測量電容、電感的的電路圖。如圖1所示，V_x與V_r均是矢量電壓表，R_r是理想電阻。當被測器件(DUT，Device UnderTest)接入電路時，放大器的負反饋配置自動使得運算放大器輸入端虛地。V_x準確測定DUT兩端電壓(DUT的低電位是0)，V_r與R_r測得DUT電流I_x，由此可計算阻抗Z_x，從而得到電容測量值與電感測量值。上述方法需要對電路中的多個位置點電壓進行測量，并對測試結果進行復雜的數學公式轉換，才能獲取電容、電感的最終測量值，其測量電路與測量方法較為復雜。

發明內容

本發明實施例的主要目的在于提供一種示波器測量電路及其有源前端、測試系統、測量方法，以解決現有技術中測量電容、電感的電路與方法較為復雜的問題。

為了實現上述目的，本發明實施例提供一種示波器測量電路，包括：信號源，信號源輸出端與匹配模型電路輸入端連接，用于輸出設定頻率的信號；匹配模型電路，用于對信號源提供的信號進行分壓處理；被測單元，被測單元輸入端與匹配模型電路輸出端連接，被測單元輸出端接地；有效值測量單元，有效值測量單元輸入端與匹配模型電路輸出端、被測單元輸入端連接，用于測量被測單元的輸入電壓有效值。

在其中一種實施例中，匹配模型電路包括：第一電阻，與第一電阻并聯的可調電容；第一電阻第一端與信號源輸出端連接，第一電阻第二端與被測單元輸入端連接；被測單元包括：第二電阻，與第二電阻并聯的被測示波器輸入電容；第二電阻第一端與匹配模型電路輸出端連接，第二電阻第二端接地；或，匹配模型電路包括：第一電阻，與第一電阻并聯的可調電感；第一電阻第一端與信號源輸出端連接，第一電阻第二端與被測單元輸入端連接；被測單元包括：第二電阻，與第二電阻并聯的被測示波器輸入電感；第二電阻第一端與匹配模型電路輸出端連接，第二電阻第二端接地。

在其中一種實施例中，示波器測量電路還包括：第一校準單元，包括：第二電阻，與第二電阻并聯的第一校準電感或第一校準電容；第二電阻第一端與匹配模型電路輸出端連接，第二電阻第二端接地；第二校準單元，包括：第二電阻，與第二電阻并聯的第二校準電感或第二校準電容；第二電阻第一端與匹配模型電路輸出端連接，第二電阻第二端接地。本發明實施例還提供一種示波器測量電路的有源前端，包括：匹配模型電路，用于對信號源提供的信號進行分壓處理；有效值測量單元，有效值測量單元輸入端與匹配模型電路輸出端連接，用于測量被測單元的輸入電壓有效值；與有效值測量單元輸出端連接的處理器，用于讀取來自有效值測量單元的輸入電壓有效值、通過模數轉換器將輸入電壓有效值從模擬信號轉換為數字信號；與處理器連接的通信與供電接口，用于提供傳輸輸入電壓有效值的接口和供電。

在其中一種實施例中，匹配模型電路包括：第一電阻，與第一電阻并聯的可調電容；第一電阻第一端與信號源輸出端連接，第一電阻第二端與被測單元輸入端連接；或，匹配模型電路包括：第一電阻，與第一電阻并聯的可調電感；第一電阻第一端與信號源輸出端連接，第一電阻第二端與被測單元輸入端連接。