[发明专利]示波器测量电路及其有源前端、测试系统、测量方法

说明书

本发明提供一种示波器测量电路及其有源前端、测试系统、测量方法。示波器测量电路包括：信号源，信号源输出端与匹配模型电路输入端连接，用于输出设定频率的信号；匹配模型电路，用于对信号源提供的信号进行分压处理；被测单元，被测单元输入端与匹配模型电路输出端连接，被测单元输出端接地；有效值测量单元，有效值测量单元输入端与匹配模型电路输出端、被测单元输入端连接，用于测量被测单元的输入电压有效值。本发明利用与被测单元模型相同的电路结构，通过被测单元的输入电压有效值，得到被测示波器输入电容或示波器输入电感。该测量电路结构简单，有较高的测试精度。

技术领域

本发明涉及示波器技术领域，具体地，涉及一种示波器测量电路及其有源前端、测试系统、测量方法。

背景技术

目前，测量电容大多采用LCR表的平衡电桥方法，其结构主要由三部分组成，分别为信号源、自动平衡桥和矢量比检测器。图1是现有技术中测量电容、电感的的电路图。如图1所示，V_x与V_r均是矢量电压表，R_r是理想电阻。当被测器件(DUT，Device UnderTest)接入电路时，放大器的负反馈配置自动使得运算放大器输入端虚地。V_x准确测定DUT两端电压(DUT的低电位是0)，V_r与R_r测得DUT电流I_x，由此可计算阻抗Z_x，从而得到电容测量值与电感测量值。上述方法需要对电路中的多个位置点电压进行测量，并对测试结果进行复杂的数学公式转换，才能获取电容、电感的最终测量值，其测量电路与测量方法较为复杂。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提供一种示波器测量电路及其有源前端、测试系统、测量方法，以解决现有技术中测量电容、电感的电路与方法较为复杂的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种示波器测量电路，包括：信号源，信号源输出端与匹配模型电路输入端连接，用于输出设定频率的信号；匹配模型电路，用于对信号源提供的信号进行分压处理；被测单元，被测单元输入端与匹配模型电路输出端连接，被测单元输出端接地；有效值测量单元，有效值测量单元输入端与匹配模型电路输出端、被测单元输入端连接，用于测量被测单元的输入电压有效值。

在其中一种实施例中，匹配模型电路包括：第一电阻，与第一电阻并联的可调电容；第一电阻第一端与信号源输出端连接，第一电阻第二端与被测单元输入端连接；被测单元包括：第二电阻，与第二电阻并联的被测示波器输入电容；第二电阻第一端与匹配模型电路输出端连接，第二电阻第二端接地；或，匹配模型电路包括：第一电阻，与第一电阻并联的可调电感；第一电阻第一端与信号源输出端连接，第一电阻第二端与被测单元输入端连接；被测单元包括：第二电阻，与第二电阻并联的被测示波器输入电感；第二电阻第一端与匹配模型电路输出端连接，第二电阻第二端接地。

在其中一种实施例中，示波器测量电路还包括：第一校准单元，包括：第二电阻，与第二电阻并联的第一校准电感或第一校准电容；第二电阻第一端与匹配模型电路输出端连接，第二电阻第二端接地；第二校准单元，包括：第二电阻，与第二电阻并联的第二校准电感或第二校准电容；第二电阻第一端与匹配模型电路输出端连接，第二电阻第二端接地。本发明实施例还提供一种示波器测量电路的有源前端，包括：匹配模型电路，用于对信号源提供的信号进行分压处理；有效值测量单元，有效值测量单元输入端与匹配模型电路输出端连接，用于测量被测单元的输入电压有效值；与有效值测量单元输出端连接的处理器，用于读取来自有效值测量单元的输入电压有效值、通过模数转换器将输入电压有效值从模拟信号转换为数字信号；与处理器连接的通信与供电接口，用于提供传输输入电压有效值的接口和供电。

在其中一种实施例中，匹配模型电路包括：第一电阻，与第一电阻并联的可调电容；第一电阻第一端与信号源输出端连接，第一电阻第二端与被测单元输入端连接；或，匹配模型电路包括：第一电阻，与第一电阻并联的可调电感；第一电阻第一端与信号源输出端连接，第一电阻第二端与被测单元输入端连接。