[发明专利]一种旁路电容测试模组及测试方法

说明书

本发明旨在提供一种精度高、兼容性强且能够消除线路寄生电容和噪音影响的旁路电容测试模组及测试方法。本发明包括MCU模块、充放电模块、DAC模块以及电压比较模块，通过所述电压比较模块监测待测电容两端的电压，一旦电压达到比较值，则停止充电，同时所述电压比较电路的比较值由所述MCU模块控制所述DAC模块输出，能够通过指令参数设定，以适用于不同的测量场合，进而使电容充电电压控制在其相连接的芯片工作电压以下，从而消除充电时待测电容周围电路造成的误差。本发明应用于电容测试的技术领域。

技术领域

本发明应用于电容测试的技术领域,特别涉及一种旁路电容测试模组及测试方法。

背景技术

随着科学技术的高速发展，人们对电子产品的依赖程度日益增长，伴随而来的就是电子产品的质量保障及工作的稳定性，每款产品在面世之前都花费了大量的成本在测试上，确保产品的功能和寿命。在设计上，为了确保产品的工作环境稳定，经常会在电路上放置很多旁路电容，用于滤除高频噪音；而在测试中除了需要对产品的功能进行测试，往往还需要测试这些旁路电容的容值，保障产品的生产质量，确保其在理论设计允许误差范围之内。

电容测试主要是通过给电容在指定时间内充电，测量电容两端电压，然后计算出电容值。目前的方法主要分为3种：1、直流电流充电，2、直流电压充电，3、交流信号充电。目前市面上针对电容测试的产品非常多，主要可以分为以下2大类：1、标准仪器，如LCR表，数字万用表等；2、功能板卡，针对成本较低、精度要求不高、尺寸较小的场合而设计。

现有的标准仪器或功能板卡基本上可以满足所有电容测试需求，但是对与旁路电容进行测试时，主要存在以下不足：旁路电容一般放置在芯片引脚上，在测试充电过程中，随着电容两端的电压升高，芯片开始工作，电容的充电电流发生变化，导致最后测量结果存在一定的误差；当测量线路上存在寄生电容时，需要在实际使用环境下搭建校准线路，用于消除寄生电容带来的测量误差；在环境比较复杂的工厂里，测试线路较长时会有噪音影响测试，导致测试不稳定，所以对测试环境要求较高，需要对线路进行屏蔽处理。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种精度高、兼容性强的旁路电容测试模组以及一种能够消除线路寄生电容和噪音影响的测试方法。

本发明所采用的技术方案是：所述旁路电容测试模组包括电源模块、MCU模块、串口通信模块、充放电模块、DAC模块以及电压比较模块；

所述电源模块为所述充放电模块提供充电的直流电压以及为整个模组提供工作电压；

所述MCU模块用于控制各个模块的运行和状态且实现数据处理；

所述串口通信模块与所述MCU模块连接，用于与外部的可视设备通讯；

所述充放电模块通过继电器与待测的旁路电容引脚连接，并进行待测电容的充电和放电；

所述DAC模块与所述MCU模块连接及接收指令，并输出指定直流电压至所述电压比较模块；

所述电压比较模块用于比较待测电容的电压与所述DAC模块输出的电压，在待测电容的电压值超出所述DAC模块输出的电压阈值时反馈信号触发所述MCU模块的中断。

由上述方案可见，通过设置所述电压比较模块监测电容两端的电压，一旦电压达到比较值，则停止充电，同时所述电压比较电路的比较值由所述MCU模块控制所述DAC模块输出，能够通过指令参数设定，以适用于不同的测量场合，进而使电容充电电压控制在其相连接的芯片工作电压以下，从而消除充电时待测电容周围电路造成的误差，实现高精度测量且兼容范围广。所述可视设备可以是电脑、手机、平板等具有可视屏幕的终端设备或能够显示读数的控制板卡等。所述继电器由所述MCU模块控制导通或断开。

一个优选方案是，所述电压比较模块包括比较器，所述DAC模块的电压输出端通过第一低通滤波模块与所述比较器的负脚连接，所述比较器的正脚通过第二低通滤波模块与所述继电器的输入端子连接。所述第二低通滤波模块通过第三低通滤波模块与所述所述比较器的正脚之间连接。