一种测试电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种测试电路。
【背景技术】
[0002] 当前各种电子设备中存在各种各样的电子电路，为了 了解或者测试电路的工作性 能，目前会采用对样品电路的参数进行测试。尤其是，为了检测样品电路的某些参数现有技 术中特别设计了对应的测试电路。
[0003] 通常的测试电路通过外部输入信号Vin，经过运算放大器OP输出Vout，再将该输 出Vout通过模拟数字转换器ADC转化为数字信号Dout，来完成对电路的测试。具体测试目 标表不为：
[0004]
[0005] 其中，k表示ADC的增益系数，A表示运算放大器的放大倍数。由公式（1)可知，可 以通过提高ADC的精度和运算放大器的倍数，来检测微弱的输入信号。
[0006] 然而，在实际的测试电路中，运算放大器存在着Offset (失调）电压，等效到运算 放大器的输入端即如图1所示的实际运算放大器中的Vos，其存在降低了 ADC测试精度，例 如运算放大器的offset电压为3mV，运算放大器的放大倍数为4倍，运算放大器的输出电 压为12mV，由于这个电压随着温度等会改变，导致运算放大器输出的精度只有12mV，若ADC 的输入摆幅为I. 2V，则ADC有效的精度为7. 6bit。因此，运算放大器的offset电压限制了 ADC的精度。
【发明内容】
[0007] 有鉴于此，本申请提供了一种测试电路，以克服现有技术中由于运算放大器的 offset电压而限制ADC的精度的问题。
[0008] 为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：
[0009] -种测试电路，该测试电路包括：
[0010] 带chopper的运算放大电路，用于将输入的低频电压信号与失调电压信号分离并 放大，输出放大的电压信号；
[0011] 过采样模拟数字转换器，用于将所述放大的电压信号转化为数字信号，并对所述 数字信号进行滤波处理，输出滤波后的数字信号。
[0012] 优选的，所述运算放大电路包括：
[0013] 运算放大器，用于对所述低频电压信号和所述失调电压信号进行放大；
[0014] -端与所述低频电压信号的输入端相连，另一端与所述运算放大器的同相输入端 相连的第一开关管和第三开关管；
[0015] -端与所述低频电压信号的输入端相连，另一端与所述运算放大器的反相输入端 相连的第二开关管和第四开关管；
[0016] -端与所述运算放大器的反相输出端相连，另一端作为第一输出端与所述过米样 模拟数字转换器的输入端相连的第五开关管和第六开关管；
[0017] -端与所述运算放大器的同相输出端相连，另一端作为第二输出端与所述过采样 模拟数字转换器的输入端相连的第七开关管和第八开关管；
[0018] 同时与所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所 述第五开关管、所述第六开关管、所述第七开关管和所述第八开关管的控制端相连的PWM 脉冲信号发生器，用于输出周期性的控制信号控制各开关管的通断；
[0019] 所述第一开关管、所述第四开关管、所述第五开关管和所述第八开关管的通断状 态相同，所述第二开关管、所述第三开关管、所述第六开关管和所述第七开关管的通断状态 相同；
[0020] 其中，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述 第五开关管、所述第六开关管、所述第七开关管和所述第八开关管用于将所述低频电压信 号与所述失调电压信号进行分离。
[0021] 优选的，所述过采样模拟数字转换器为Σ △调制器模拟数字转换器。
[0022] 优选的，所述Σ Δ调制器模拟数字转换器包括：
[0023] Σ △调制器，用于将所述放大的电压信号转化为数字信号；
[0024] 数字滤波器，用于将所述数字信号进行滤波，输出滤波后的数字信号。
[0025] 优选的，所述数字滤波器为CIC梳状抽取滤波器。
[0026] 由以上技术方按可知，本申请提供了一种测试电路，该测试电路包括：带chopper 的运算放大电路，用于将输入的低频电压信号与失调电压信号分离并放大，输出放大的电 压信号；过采样模拟数字转换器，用于将所述放大的电压信号转化为数字信号，并对所述数 字信号进行滤波处理，输出滤波后的数字信号。该测试电路通过使用带chopper的运算放 大电路将输入的低频电压信号与失调电压信号分离，然后通过过采样模拟数字转换器将电 压信号转化为数字信号，并对数字信号进行滤波处理，这不仅直接消除了失调电压信号的 影响，避免了 offset电压限制ADC的精度的问题，而且避免了直接对模拟电压信号进行滤 波从而导致引入噪声的问题。
【附图说明】
[0027] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据 提供的附图获得其他的附图。
[0028] 图1为实际的测试电路中的运算放大器；
[0029] 图2为本申请实施例一提供的一种测试电路的结构示意图；
[0030] 图3为本申请实施例二提供的一种测试电路的原理图；
[0031] 图4为本申请实施例二提供的一种时钟信号的波形图；
[0032] 图5为本申请实施例二提供的一种电路中各点的频谱图；
[0033] 图6为本申请实施例二提供的一种SDM的实现方式。
【具体实施方式】
[0034] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0035] 为克服现有技术中由于运算放大器的offset电压而限制ADC的精度的问题，本申 请提供了一种测试电路，具体方案如下所述：
[0036] 实施例一
[0037] 本申请实施例一提供了一种新型高精度的测试电路，如图2所示，图2为本申请实 施例一提供的一种测试电路的结构示意图。该测试电路包括：运算放大电路101和过采样 模拟数字转换器102,其中，
[0038] 运算放大电路101，用于将输入的低频电压信号与失调电压信号分离并放大，输出 放大的电压信号。
[0039] 在本申请中，该运算放大电路为带chopper的，且有两个输入端和两个输出端的 运算放大电路，用于将输入的低频电压信号与失调电压信号分离并放大。
[0040] 输入端同时与运算放大电路101的第一输出端和第二输出端相连的过米样模拟 数字转换器102,用于将放大的电压信号转化为数字信号，并对数字信号进行滤波处理，输 出滤波后的数字信号。
[0041] 由于运算放大电路101差分输出信号Vout包含了被调制到高频处的offset电压 及运算放大器的较高的Ι/f噪声，若采用现有技术中的Nyquist (内奎斯特）ADC会将Vout 中的这些高频信号混叠到低频中，即不能实现运算放大器的offset分离的目的，影响测试 效果和测试精度，若一定要采用Nyquist ADC，则需要在ADC之前加入一个抗混叠滤波器， 先将前端运算放大器的offset电压滤除，但这种实现方式增加了电路的难度，并引入了额 外的噪声源。而本申请通过使用过采样模拟数字转换器，直接消除了高频信号的干扰。
[0042] 过采样技术一般用在低速（几十K到数M)高精度（如16bit 18bit……）的情 况。本申请中，过采样模拟数字转换器的输入端与运算放大电路的第一输出端和第二输出 端相连，能够实现过采样、噪声整形以及滤波等，用于将放大的电压信号转化为数字信号， 并对数字信号进行滤波处理，输出滤波后的数字信号。
[0043] 具体可知的，由于直接对模拟信号进行滤波会引入噪声，因此，我们选择先将放大 并且进行过低频电压信号与失调电压信号分离的电压信号转化为数字信号，然后对数字信 号进行滤波，避免了噪声的引入。
[0044] 由以上技术方案可知，本申请实施例一提供了一种测试电路，该测试电路包括：带 chopper的运算放大电路，用于将输入的低频电压信号与失调电压信号分离并放大，输出放 大的电压信号；过采样模拟数字转换器，用于将放大的电压信号转化为数字信号，并对数字 信号进行滤波处理，输出滤波后的数字信号。该测试电路通过使用带chopper的运算放大 电路将输入的低频电压信号与失调电压信号分离，然后通过过采样模拟数字转换器将电压 信号转化为数字信号，并对数字信号进行滤波处理，这不仅直接消除了失调电压信号的影 响，避免了 offset电压限制ADC的精度的问题，而且避免了直接对模拟电压信号进行滤波 从而导致引入噪声的问题。
[0045] 实施例二
[0046] 本申请实施例二提供了一种更具体的测试电路，如图3所示，图3为本申请实施例 二提供的一种测试电路的原理图。该测试电路包括：运算放大电路和过采样模拟数字转换 器，其中，
[0047] 运算放大电路，用于将输入的低频电压信号与失调电压信号分离并放大，输出放 大的电压信号。
[0048] 如图所示，运算放大电路包括：
[0049] 运算放大器0P，用于对输入的低频电压信号Vin和失调电压信号Vos进行放大。
[0050] -端与低频电压信号Vin的输入端相连，另一端与运算放大器OP的同相输入端相 连的第一开关管Sl和第三开关管S3 ;
[0051] -端与低频电压信号Vin的输入端相连，另一端与运算放大器OP的反相输入端相 连的第二开关管S2和第四开关管S4 ;
[0052] -端与运算放大器OP的反相输出端相连，另一端作为该运算放大电路的第一输 出端与过采样模拟数字转换器的输入端相连的第五开关管S5