[發明專利]一種超快電流探測裝置及脈沖測試系統

有效

• 申請號: 202010313928.0
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN111487452B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 王娟娟;曾傳濱;倪濤;孫佳星;羅家俊;韓鄭生;王玉娟;張煦
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R29/02;G01R1/30
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 房德權

本發明涉及高頻電流探測技術領域，尤其涉及一種超快電流探測裝置及脈沖測試系統，該裝置包括：輸入、輸出、探測同軸連接器、阻抗匹配電路；阻抗匹配電路包括三端，第一端通過輸入同軸連接器連接脈沖發生裝置，第二端通過輸出同軸連接器經傳輸線連接被測裝置，且第二端通過輸出同軸連接器經傳輸線連接探測接收裝置的第一采集端，第三端通過該探測同軸連接器連接探測接收裝置的第二采集端，該阻抗匹配電路的輸入阻抗與阻抗匹配電路的輸出阻抗、該脈沖發生裝置的輸出阻抗、該探測接收裝置的第一采集端的第一阻抗以及第二采集端的第二阻抗，均與該脈沖測試系統的特征阻抗相等，可精確探測經過該超快電流探測裝置的脈沖信號。

技術領域

本發明涉及高頻電流探測技術領域，尤其涉及一種超快電流探測裝置。

背景技術

傳輸線脈沖發生器(TLP)用于測量器件在承受靜電脈沖過程中的IV曲線，為靜電放電(ESD)防護全局保護結構提供所需的仿真參數，大多ESD防護都會采用該傳輸線脈沖發生器。

現有TLP系統的電流探測系統常由感應式電流探頭和示波器組成，具體地，該TLP系統中有傳輸段傳輸線，在進行電流探測時，將電流探頭直接插接于該傳輸線的芯線上，使得傳輸線芯線穿過該電流探頭，在電流流經探頭時，在探頭上產生一個感應電壓，由示波器通過探測到的感應電壓推算出流經的電流大小。但是，上述的操作需要將傳輸線剝開，讓傳輸線芯線穿過電流探頭，導致探測系統失配，從而影響電流的探測。而且由于電流探頭的帶寬限制，致使其無法精確探測上升沿小于200ps的電流脈沖。

因此，如何提高電流探測的準確性是目前亟待解決的技術問題。

發明內容

鑒于上述問題，提出了本發明以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的超快電流探測裝置。

第一方面，本發明提供了一種超快電流探測裝置，應用于脈沖測試系統中，包括：

輸入同軸連接器、輸出同軸連接器、探測同軸連接器以及阻抗匹配電路；

所述阻抗匹配電路的第一端通過所述輸入同軸連接器連接脈沖發生裝置，所述阻抗匹配電路的第二端通過所述輸出同軸連接器經傳輸線連接被測裝置，且所述第二端通過所述輸出同軸連接器經所述傳輸線還連接探測接收裝置的第一采集端，所述阻抗匹配電路的第三端通過所述探測同軸連接器連接所述探測接收裝置的第二采集端；

所述阻抗匹配電路的輸入阻抗、所述阻抗匹配電路的輸出阻抗、所述脈沖發生裝置的輸出阻抗、所述探測接收裝置的所述第一采集端的第一阻抗以及所述第二采集端的第二阻抗，均與所述脈沖測試系統的特征阻抗相等，所述輸入阻抗為所述阻抗匹配電路的阻抗、所述第一阻抗、所述第二阻抗的第一合成阻抗，所述阻抗匹配電路的輸出阻抗為所述阻抗匹配電路的阻抗、所述第一阻抗、所述脈沖發生裝置的輸出阻抗的第二合成阻抗。

進一步地，所述阻抗匹配電路包括第一電阻、第二電阻以及第三電阻；

所述第一電阻的一端連接所述第二電阻的一端并作為所述阻抗匹配電路的第一端，所述第三電阻的一端連接所述第二電阻的另一端并作為所述阻抗匹配電路的第二端，所述第一電阻的另一端接地，所述第三電阻的另一端作為所述阻抗匹配電路的第三端。

進一步地，所述第一電阻、所述第二電阻、所述第三電阻的阻值分配如下：

R₃＝R₁-R₀

其中，R₁為所述第一電阻，R₂為所述第二電阻，R₃為所述第三電阻，R₀為所述特征阻抗，A₁為所述超快電流探測裝置的第一衰減倍數，即所述第一端的第一電壓值與所述第二端的第二電壓值的第一比值。