一种电容耦合数字隔离器测试用的高频信号发生器系统的制作方法

    专利2025-06-19  7


    本发明涉及数字隔离器领域,更具体地说,它涉及一种电容耦合数字隔离器测试用的高频信号发生器系统。


    背景技术:

    1、随着科学技术水平的提高,在诸多产业特别是工业和医疗应用中机器和设备的设计规定也愈发严格,因而,数字隔离器应运而生。相比模拟隔离器,数字隔离器简化了其隔离接口的设计。数字隔离器在电子系统中,使得电子系统具有很高的电阻隔离特性,以实现电子系统和用户之间隔离。

    2、然而,数字隔离器芯片输出和输入隔离导致输出信号对于输入信号有一定延迟,为了精确测试隔离器芯片的动态特性,对测试输入的方波信号有如下要求:

    3、1.方波的高电平与目标vcc电平相差不超过10mv,高电平持续时间超过30%周期。

    4、2.方波的低电平与目标gnd电平相差不超过10mv,低电平持续时间超过30%周期。

    5、3.方波频率达到50mhz。

    6、4.方波的上升时间和下降时间均小于2ns。

    7、5. 波形没有过冲。

    8、6. 上升边沿和下降边沿具有单调性。

    9、7. 在50ω负载分压后,输出信号摆幅5v,频率50mhz。

    10、通用任意波形发生器产生的方波波形发生明显震荡,上升速率变慢,输出波形有较大程度失真,而满足以上全部要求的仪器通常价格昂贵。


    技术实现思路

    1、针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种节省测试成本的电容耦合数字隔离器测试用的高频信号发生器系统。

    2、为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:

    3、一种电容耦合数字隔离器测试用的高频信号发生器系统,包括振荡器电路、缓冲器电路、无源波形整形网络、放大电路和待测隔离芯片,

    4、缓冲器电路分别与振荡器电路和无源波形整形网络之间耦合连接,

    5、放大电路分别与无源波形整形网络和待测隔离芯片之间耦合连接,

    6、振荡器电路;用于产生一个频率精度准确的50mhz周期信号,其波形上升和下降具有单调性,

    7、缓冲器电路;用于将震荡器电路输出的50mhz频率源变成稳定的数字信号,通过实验对数字缓冲器电路的输出结果进行仿真,等到仿真结果的微分方程,

    8、无源波形整形网络;用于提升方波信号边沿特性使信号波形更为理想,

    9、放大电路;用于最大程度还原输入方波信号波形,同时对方波信号放大,使运放输出的方波幅值达到10v。

    10、待测隔离芯片;用于电路上的高速数字信号传输,隔离不同的电路部分,

    11、缓冲器电路包括缓冲器、电阻模块和电容模块,缓冲器、电阻模块和电容模块之间耦合连接,缓冲器将振荡器电路输出的50hz的频率源转换成数字信号。

    12、本发明进一步设置为:所述电阻模块包括电阻r1、电阻r2、电阻r3和电阻r4,电阻r1、电阻r2、电阻r3和电阻r4耦合连接,电阻r1;提供高电流负载减少缓冲器内部产生的本底能量。

    13、本发明进一步设置为:所述电容模块包括电容c1、电容c2和电容c3,电容c1均与电阻r1、电阻r2和电阻r3耦合连接,电容c2分别与电阻r3和电阻r4耦合连接,电容c3和电阻r4耦合连接。

    14、本发明进一步设置为:所述电容c1,电阻r2的组成用于减少信号边沿产生的过冲和震荡。

    15、本发明进一步设置为:所述电阻r3,电容c2,电阻r4和电容c3组成高阶无源滤波网络,高阶无源滤波网络;用于减小高频分量的影响。

    16、本发明进一步设置为:所述放大电路包括放大器和电阻器,放大器和电阻器耦合连接,放大器;用于最大程度还原输入方波信号波形和方波信号幅值放大,电阻器提升信号输出质量。

    17、通过采用上述技术方案,本发明的有益效果为:

    18、通过此系统中的产生一个频率精度准确的50mhz周期信号的振荡器电路、缓冲器电路和无源波形整形网络电路,

    19、实现方波的高电平与目标vcc电平相差不超过10mv,高电平持续时间超过30%周期、方波的低电平与目标gnd电平相差不超过10mv,低电平持续时间超过30%周期、方波频率达到50mhz、方波的幅值达到5v、方波的上升时间和下降时间均小于2ns、波形没有过冲和上升边沿和下降边沿具有单调性,使得整个系统使用到的电路元器件成本很低,产生满足隔离芯片动态测试需求的高质量高频大信号,不用额外购买昂贵的仪器,进而节省测试成本。



    技术特征:

    1.一种电容耦合数字隔离器测试用的高频信号发生器系统,其特征在于,

    2.根据权利要求1所述的一种电容耦合数字隔离器测试用的高频信号发生器系统,其特征在于,所述电阻模块包括电阻r1、电阻r2、电阻r3和电阻r4,电阻r1、电阻r2、电阻r3和电阻r4耦合连接,电阻r1;提供高电流负载减少缓冲器内部产生的本底能量。

    3.根据权利要求2所述的一种电容耦合数字隔离器测试用的高频信号发生器系统,其特征在于,所述电容模块包括电容c1、电容c2和电容c3,电容c1均与电阻r1、电阻r2和电阻r3耦合连接,电容c2分别与电阻r3和电阻r4耦合连接,电容c3和电阻r4耦合连接。

    4.根据权利要求3所述的一种电容耦合数字隔离器测试用的高频信号发生器系统,其特征在于,所述电容c1,电阻r2的组成用于减少信号边沿产生的过冲和震荡。

    5.根据权利要求4所述的一种电容耦合数字隔离器测试用的高频信号发生器系统,其特征在于,所述电阻r3,电容c2,电阻r4和电容c3组成高阶无源滤波网络,高阶无源滤波网络;用于减小高频分量的影响。

    6.根据权利要求1所述的一种电容耦合数字隔离器测试用的高频信号发生器系统,其特征在于,所述放大电路包括放大器和电阻器,放大器和电阻器耦合连接,放大器;用于最大程度还原输入方波信号波形和方波信号幅值放大,电阻器提升信号输出质量。


    技术总结
    本发明属于数字隔离器领域,尤其涉及一种电容耦合数字隔离器测试用的高频信号发生器系统,包括振荡器电路、缓冲器电路、无源波形整形网络、放大电路和待测隔离芯片,缓冲器电路包括电阻模块和电容模块,电阻模块和电容模块耦合连接,通过此系统中的振荡器电路、缓冲器电路和无源波形整形网络电路,实现方波的高电平与目标VCC电平相差不超过10mV,高电平持续时间超过30%周期、方波的低电平与目标GND电平相差不超过10mV,低电平持续时间超过30%周期、方波频率达到50MHz、方波的幅值达到5V、方波的上升时间和下降时间均小于2ns、波形没有过冲和上升边沿和下降边沿具有单调性,使得整个系统使用到的电路元器件成本很低;与现有技术相比,本发明节省测试成本。

    技术研发人员:石信花,钟政
    受保护的技术使用者:浙江巨磁智能技术有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
    转载请注明原文地址:https://wp.8miu.com/read-88480.html

    最新回复(0)