電源ic高精度電壓測試電路的製作方法
2023-10-05 03:42:24
專利名稱：電源ic高精度電壓測試電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子測試器件，特別涉及一種高精度的電子測試機的電路裝置。
背景技術：
通用測試機一般的電壓測量精度在Imv左右，可以覆蓋大多數產品的電壓測量的精度要求。但是，目前有部分產品需要電壓測量精度到O. Imv,比如電錶計量晶片、電源管理晶片。如果使用測試機的高精度電壓測量選件，價格極其昂貴。而開發使用ADS1110來擴展測試機的電壓測量精度具有成本低、使用靈活等特點。
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是克服現有測試機的精度不足，提供一種結構簡單、使測試精度達到O. Imv的測試機。 本實用新型通過以下技術方案實現電源IC高精度電壓測試電路，包括前置放大端模塊、電壓轉換模塊和測試機，所述的前置放大端模塊分別與信號源和電壓轉換模塊連接，所述的電壓轉換模塊通過I2C總線與測試機連接，待測設備分別與所述的前置放大端模塊和測試機連接。進一步地，所述的前置放大端模塊由ICL7650晶片構成一自穩零斬波放大器。更進一步地，所述的自穩零斬波放大器包括主放大器、調零放大器和電子開關。所述的電壓轉換模塊採用ADSl110晶片。本新型的有益效果是利用ICL7650自穩零斬波放大器組成的電路作為前置放大端，對原始信號進行低失真的放大，然後通過差分輸入到ADS1110 16位AD晶片進行電壓轉換，最後通過測試機的讀取轉換後的數據來進行判斷。ICL7650利用動態校零技術消除了 CMOS器件固有的失調和漂移，從而擺脫了傳統斬波穩零電路的束縛，克服了傳統斬波穩零放大器的這些缺點。通過在傳統的測試機外圍增加ADSl110晶片提高測量精度，可以兼容現有的測試機的同時，更加方便實用，降低使用成本。
圖I為本實用新型的工作流程圖；圖2為本實用新型的前置放大端模塊電路圖；圖3為本實用新型中ADS1110內部結構圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述如圖I所示，電源IC高精度電壓測試電路，包括前置放大端模塊ICL7650、電壓轉換模塊ADS1110和測試機，所述的前置放大端模塊ICL7650分別與信號源和電壓轉換模塊ADSl110連接，所述的電壓轉換模塊ADS1110通過IIC總線與測試機連接，待測設備分別與所述的前置放大端模塊ICL7650和測試機連接。進一步地，所述的前置放大端由ICL7650晶片構成一自穩零斬波放大器。更進一步地，所述的自穩零斬波放大器包括主放大器、調零放大器和電子開關。所述的電壓轉換模塊採用ADSl110晶片。利用ICL7650自穩零斬波放大器組成的電路作為前置放大端，對原始信號進行低失真的放大，然後通過差分輸入到ADS1110 (16位AD晶片)進行電壓轉換，最後通過測試機的讀取轉換後的數據來進行判斷。ICL7650自穩零斬波放大器，工作原理如下ICL7650利用動態校零技術消除了CMOS器件固有的失調和漂移，從而擺脫了傳統斬波穩零電路的束縛，克服了傳統斬波穩零放大器的這些缺點。ICL7650的工作原理如圖2所示。圖中，MAIN是主放大器(CMOS運算放大器)，NULL是調零放大器(CMOS高增益運算放大器)。電路通過電子開關的轉換來進行兩個階段工作，第一是在內部時鐘(OSC)的上半周期，電子開關A和B導通，A和C斷開，電路處於誤差檢測和寄存階段；第二是在內部時鐘的下半周期，電子開關A和C導通，A和B斷開，電路處於動態校零和放大階段。由於ICL7650中的NULL運算放大器的增益AON —般設計在IOOdB左右，因此，即使主運放MAIN的失調電壓Vqsn達到IOOmV,整個電路的失調電壓也僅為 μν。由於以上兩個階段不斷交替進行，電容(；和(^將各自所寄存的上一階段結果送入運放MAIN、NULL的調零端，這使得圖2所示電路幾乎不存在失調和漂移，可見，ICL7650是一種高增益、高共模抑制比和具有雙端輸入功能的運算放大器。ADSl110是由帶有可調增益的Λ - Σ型轉換器內核、2. 048 V的電壓基準、時鐘振蕩器和IIC總線接口組成。其內部結構如圖3所示。ADS1110的A / D轉換器內核是由差分開關電容Λ-Σ調節器和數字濾波器組成。調節器測量正模擬輸入和負模擬輸入的壓差，並將其與基準電壓相比較。數字濾波器接收高速數據流並輸出代碼，該代碼是一個與輸入電壓成比例的數字，即A/D轉換後的數據。ADSl110片內電壓基準是2. 048 V。ADS1110隻能採用內部電壓基準該基準，不能測量，也不用於外部電路。ADS1110片內集成時鐘振蕩器用於驅動Λ-Σ調節器和數字濾波器。ADSl110的信號輸入端設有可編程增益放大器PGA,其輸入阻抗在差分輸入時的典型值為 2. 8 ΜΩ。上面詳細描述了本新型的具體實施例。但應當理解，本新型的實施方式並不僅限於上述實施例，上述實施例的描述僅用於幫助理解本新型的精神。在本新型所揭示的精神下，對本新型所作的各種變化例，均落入本新型的範圍內。
權利要求1.電源IC高精度電壓測試電路，其特徵在於，包括前置放大端模塊、電壓轉換模塊和測試機，所述的前置放大端模塊分別與信號源和電壓轉換模塊連接，所述的電壓轉換模塊通過I2C總線與測試機連接，待測設備分別與所述的前置放大端模塊和測試機連接。
2.根據權利要求I所述的電源IC高精度電壓測試電路，其特徵在於，所述的前置放大端模塊由ICL7650晶片構成一自穩零斬波放大器。
3.根據權利要求2所述的電源IC高精度電壓測試電路，其特徵在於，所述的自穩零斬波放大器包括主放大器、調零放大器和電子開關。
4.根據權利要求I所述的電源IC高精度電壓測試電路，其特徵在於，所述的電壓轉換模塊採用ADSl110晶片。
專利摘要本實用新型公開了電源IC高精度電壓測試電路，涉及電子測試器件領域。電源IC高精度電壓測試電路，包括前置放大端模塊、電壓轉換模塊和測試機，所述的前置放大端模塊分別與信號源和電壓轉換模塊連接，所述的電壓轉換模塊通過IIC總線與測試機連接，待測設備分別與所述的前置放大端模塊和測試機連接。本實用新型結構簡單，能有效提高電壓測試精度到0.1mV。
文檔編號G01R31/28GK202693752SQ201220385150
公開日2013年1月23日 申請日期2012年8月6日 優先權日2012年8月6日
發明者袁俊 申請人:東莞利揚微電子有限公司