[发明专利]一种示波器探头的信号激励装置及示波器校准系统

说明书

本申请涉及一种示波器探头的信号激励装置及示波器校准系统，其中信号激励装置包括电源电路、驱动电路和测试电路，驱动电路用于产生预设频率和/或预设占空比的PWM驱动信号，测试电路用于在PWM驱动信号的作用下产生电流周期变化的第一校准信号且从电流测试端输出，以及产生电压周期变化的第二校准信号且从电压测试端输出。技术方案中，由于信号激励装置产生的第一校准信号、第二校准信号具有对齐的相位，则利用这两个校准信号能够分别对示波器的电流检测探头、电压检测探头进行零相位延迟的有效激励，从而保证示波器能够准确测量得到探头产生的电流信号和电压信号的相位变化情况，以便对相位滞后的信号进行相位补偿。

技术领域

本申请涉及示波器的技术领域，具体涉及一种示波器探头的信号激励装置及示波器校准系统。

背景技术

示波器是设计、制造和维修电子设备不可或缺的工具，现在的示波器多以数字示波器为主，因具有波形触发、存储、显示、测量、分析等功能而日益普及，随着科技及市场需求的快速发展，数字示波器被认为是工程师们的眼睛，其将作为一种必要的工具而用来应对工程师们的测量挑战。

利用示波器对被测电路进行测试测量时，还需要借助示波器的探头来执行测试测量任务，示波器探头是把被测信号连接到示波器输入上的设备，其性能对测量结果的准确性以及正确性至关重要，它实质上是连接被测电路与示波器输入端的电子部件。

在对开关电源电路的测量过程中，经常会使用示波器配合电压探头和电流探头测量电路中开关管的开关损耗，然而，由于电压探头和电流探头的探头性能存在一定的不一致性，导致的相位延迟将会影响开关损耗的测量精度。在对交流电网的测量过程中，电压探头和电流探头的相位延迟也将对有功功率的测量结果产生影响，不可避免的造成测量精度降低的情况发生。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是：如何对示波器的电压检测探头和电流检测探头进行相位校准。为解决上述问题，本申请提供一种示波器探头的信号激励装置及示波器校准系统。

根据第一方面，本申请实施例提供了一种示波器探头的信号激励装置，包括：电源电路，用于产生预设等级的直流电；驱动电路，与所述电源电路连接，用于产生预设频率和/或预设占空比的PWM驱动信号；测试电路，与所述电源电路和所述驱动电路连接，且包括电流测试端和电压测试端；所述电流测试端用于连接示波器的电流检测探头，所述电压测试端用于连接示波器的电压检测探头；所述测试电路用于在所述PWM驱动信号的作用下产生电流周期变化的第一校准信号且从所述电流测试端输出，以及产生电压周期变化的第二校准信号且从所述电压测试端输出；所述第一校准信号和所述第二校准信号具有对齐的相位，且分别能够对所述电流检测探头、所述电压检测探头进行信号激励。

所述驱动电路包括时基芯片U1，电阻R4、R5，电容C1、C2、C3、C4；所述时基芯片U1包括供电端、接地端、释放端、临界端、电压控制端、触发端、复位端和输出端；其中，供电端接入预设等级的直流电且经过电容C2接地，并且供电端经过电阻R4与释放端连接；其中，释放端与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与触发端、临界端连接，且电阻R5的另一端经过电容C3接地；其中，电压控制端经过电容C4接地，复位端接入预设等级的直流电且经过电容C1接地；其中，输出端用于输出预设频率或预设占空比的PWM驱动信号。

所述时基芯片U1输出的PWM驱动信号的预设频率用公式表示为f＝1.44/[(R4+2×R5)×C3]；和/或，所述时基芯片U1输出的PWM驱动信号的预设占空比用公式表示D＝R5/(R4+2×R5)。